Matplotlib でエラーバーを点線にする方法 (v3.11 以降 / v3.10 以前) ― 複数の区間を重ねて描くときなどに便利

言いたいこと

Matplotlib でエラーバーを点線にしたい、となることはあると思います。が、3.10 まで matplotlib.axes.Axes.errorbar にそんなオプションはありませんでした。しかし、

• 今年リリースの Matplotlib 3.11 で、elinestyle=':' と指定可能になりました。
• 手元の Matplotlib が 3.10 以下でも、返り値に後から linestyle をセットできます。

エラーバーを点線にすると以下のようなグラフが描けます (スクリプトを後掲)。

参考文献

• matplotlib.axes.Axes.errorbar — Matplotlib 3.11.1 documentation — Matplotlib 3.11.1 のドキュメントには elinestyle オプションが追加されています (3.10 系では存在しないので追加されたばかりです¹)。
• matplotlib.axes.Axes.errorbar — Matplotlib 3.10.9 documentation — Matplotlib 3.10.9 のドキュメントには elinestyle オプションがありません。が、matplotlib.axes.Axes.errorbar の返り値に plotline (通常のマーカーとライン), caplines (エラーバーのキャップ), barlinecols (エラーバーのライン) が含まれているので、この barlinecols に .set_linestyle すればエラーバーのスタイルを後から変更できます。
• python - Can matplotlib errorbars have a linestyle set? - Stack Overflow — エラーバーのスタイルをセットするには .set_linestyle をよべばよいとあります (が、 Matplotlib 3.11 以降はこれをしなくてよくなります)。

スクリプト

Matplotlib 3.10 以下でも可能な、.set_linestyle でエラーバーを点線にする例です。
Matplotlib 3.11 以上なら ebars90 = ax.errorbar( に elinestyle=':' を指定ください。その後の .set_linestyle する for ループは必要ありません。
フォント Roboto がない場合は変更するか、面倒ならコンテキストを空にしてください。

plot20260731.py

import matplotlib.pyplot as plt
from pathlib import Path


def main():
    # 出力画像パスは好きにしてください (以下だとこのスクリプトの拡張子だけ変えたものになる)
    out = Path(__file__).resolve().with_suffix('.png')

    # ダミーデータ
    x = [1, 2, 3, 4]
    y05 = [ 7.5, 10.5,  8.5, 13.5]  # 05 パーセンタイル
    y25 = [ 8.5, 12.0, 11.5, 15.5]  # 25 パーセンタイル
    y50 = [10.0, 14.0, 13.0, 18.0]  # 中央値
    y75 = [11.0, 16.5, 15.0, 21.5]  # 75 パーセンタイル
    y95 = [12.5, 18.5, 17.5, 23.0]  # 95 パーセンタイル

    yerr50 = [  # 50 パーセント区間の幅
        [y0 - y1 for y0, y1 in zip(y50, y25)],
        [y1 - y0 for y0, y1 in zip(y50, y75)],
    ]
    yerr90 = [  # 90 パーセント区間の幅
        [y0 - y1 for y0, y1 in zip(y50, y05)],
        [y1 - y0 for y0, y1 in zip(y50, y95)],
    ]

    context = {}
    context['font.family'] = 'Roboto'
    for key in ['font.weight', 'axes.labelweight']:
        context[key] = 'medium'
    context['font.size'] = 13
    colors = {'color': 'black', 'ecolor': 'black'}

    with plt.rc_context(context):
        fig, ax = plt.subplots(figsize=(3, 2))

        ebars90 = ax.errorbar(
            x, y50, yerr=yerr90, fmt='none',
            capsize=5, capthick=2, elinewidth=1.5, **colors,
        )
        for ebar in ebars90[2]:
            ebar.set_linestyle(':')  # 90 パーセント区間のエラーバーは点線にする
        ebars50 = ax.errorbar(
            x, y50, yerr=yerr50, fmt='o',
            capsize=4, capthick=2, elinewidth=2, **colors,
        )

        ax.set_xlabel('AAA')
        ax.set_ylabel('BBB')
        ax.set_xlim((0.5, 4.5))
        plt.grid(axis='both', linestyle='dotted')

        desc = {}
        desc['Median'] = ebars50[0]
        desc['50% interval'] = ebars50[2][0]
        desc['90% interval'] = ebars90[2][0]
        plt.legend(
            desc.values(), desc.keys(),
            loc='upper left', bbox_to_anchor=(1.05, 1),
        )

        fig.savefig(out, dpi=150, bbox_inches='tight')


if __name__ == '__main__':
    main()

1. Matplotlib のリポジトリの lib/matplotlib/axes/_axes.py を Blame すれば昨年に実装されたのがわかりましたが、このコードが長すぎ、Blame が重すぎたので、私はもうブラウザを閉じました。 ↩