Errorbar – Python(matplot)

Matplotlib의 errorbar() 함수를 사용하면 데이터의 변동성을 시각적으로 표현할 수 있습니다. 주로 과학적 데이터나 실험 결과를 그래프로 표현할 때 사용되며, 각 데이터 포인트에 대해 오차 범위를 표시할 수 있습니다.

즉 Error Bar는 측정값의 불확실성을 나타내거나 데이터의 신뢰 구간을 표시하는 데 사용됩니다.

기본 사용방법

plt.errorbar(x, y, yerr=y_err, fmt='o', capsize=5, label="Data with Error Bars")

• x, y: 데이터 좌표
• xerr, yerr: X, Y축 방향의 오차 값 (각 점마다 다르게 설정 가능)
  • 오차의 형태
    • 단일 값 : 모든 데이터 포인트에 동일한 오차가 적용됩니다.
    • 배열 : 각 데이터 포인트에 대해 개별적인 오차를 지정할 수 있습니다.
    • 튜플 : 각 데이터 포인트에 대해 하한과 상한 오차를 따로 지정할 수 있습니다. 예를 들어, yerr=(y_lower, y_upper)와 같이 사용할 수 있습니다.
• fmt=’o’: 마커 스타일 (원형 마커 사용)
• capsize=5: 오차 막대 끝부분의 캡 크기 설정
• label=”Data with Error Bars”: 범례 추가

Options

• ecolor=’red’ : 오차 막대 색상을 빨간색으로 지정
• elinewidth=1.5 : 오차 막대의 선 두께 설정
• capthick=2 : 캡(막대 끝부분)의 두께 설정
• alpha=0.7 : 그래프의 투명도 설정

Errorbar Code

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

np.random.seed(10)
x = np.linspace(0, 10, 10)
y = np.sin(x)
yerr = np.random.uniform(0.1, 0.3, size=y.shape)

plt.errorbar(x, y, yerr=yerr, fmt='o', capsize=5, capthick=2)
"""
yerr: Error value of the y-axis.
fmt='o': Show data points as circles.
capsize=5: Size of the cap on the error bar.
capthick=2: Thickness of the cap of the error bar.
"""
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.title('Error Bar Plot Example')
plt.grid(True)  # Add grid for better visualization
plt.show()

정리

• plt.errorbar()를 사용하면 X/Y축 방향으로 오차 막대를 추가할 수 있음.
• yerr와 xerr를 통해 오차 값을 설정.
• ecolor, elinewidth, capsize 등의 옵션을 사용해 스타일을 조정 가능.
• 비대칭 오차도 설정 가능 (yerr=[하한, 상한]).

error bar는 데이터의 불확실성을 시각적으로 표현하는 데 매우 유용한 도구입니다. matplotlib의 errorbar 함수를 사용하면 다양한 형태의 오차 막대를 쉽게 추가할 수 있습니다. 이를 통해 데이터의 신뢰 구간이나 측정 오차를 명확하게 나타낼 수 있습니다.