Origin绘图：XPS曲线半透明填充“叠影重重”

一位来自湖北大学的PLWlk提出：怎样将XPS分峰曲线下方区域填充为半透明的彩色？例图如下：

图1 文献图

【文献】ACS Catal. 2016, 6, 8336-8341

【DOI:】10.1021/acscatal.6b02664

PLWlk推荐的理由：上图很鲜明，细节挺好，叠影界限分明。

一般高水平期刊的作图都很出色，都很有内涵。确实，文献作者是“用心”在作图，这种“用心”往往是反复琢磨、反复推敲的一个费时的过程。用心作图的功夫，往往不负有心人！

多数文献的XPS能谱图都是各色线条分峰谱。

一方面，这种曲线的绘制可以很简单，通过origin绘图软件一步到位，几乎不用修改和渲染，可以说是一种“偷懒”的绘图模式；

另一方面，这种曲线太普通，略显杂乱，分峰曲线藏于全谱下方且与其他分峰曲线交织，如果线度（粗细）太细，颜色区分度较小的情况下，任你睁大眼睛也很难分辨清楚。

谭编以PLWlk提供的数据为例，在Origin绘图软件中演示曲线怎样半透明填充彩色的过程。

第一步：数据准备

从Excel全选数据，Ctrl+C复制，在Origin软件的空白表格中，点击“Comment”，然后Ctrl+v粘贴。这里为什么要点击“Comment”，因为Excel中第一行是标题文本，在Comment中粘贴，可以将标题文本自动填入“comment”中。具体步骤如下图所示。

图2 数据的导入

第二步：绘制草图

在Origin数据表中，从灰色标题栏按下鼠标左键不放，向右移动鼠标到最后一列标题，这样选中了需要绘制的数据列，然后点击左下角的“Line”线图工具，得到下图所示的曲线图，并做相应格式和范围的调整。

图3 绘制草图

图4 “懒式”草图

上图也就是最常见的“懒式”图。

第三步：透明填充基本步骤

在对上图进行透明填充之前，先介绍一下基本操作。对于一条曲线，采用下图的具体步骤进行填充。通常双击曲线后，在弹窗中看不到曲线下方填色的界面或功能，只有在点击下图的第②步后才显示填充方式。这也是众多初学者，一直找不到曲线填充功能的一个重要原因。

图5曲线的填充功能“开关”

在点击上图中第②步之后，按照下图的步骤操作。你会发现右边的示例已经显示出填充方式：曲线下方。另一种方式曲线与横轴围成区域也是常用的，表示阴影面积。下图步骤中，只有点击第①步✔之后，才可以操作第②和③步骤。

图6曲线填充样式

完成上述步骤之后，点击“Pattern”定义填充样式。按照下图步骤操作。

图7 曲线半透明填充

于是，得到下图所示的填充效果。为了显示其半透明，谭编画了一个椭圆，然后将其置入最底层“Push to the back”，衬底后，曲线的半透明填充就体现出来了。

图8曲线半透明填充效果图

其他填充效果的操作步骤如下图所示，可以点击“Apply”应用一下预览显示效果。

图9曲线不透明单色填充效果

上图的第②步选择一种颜色则如上图所示为亮色过渡到深色，如果选择两种颜色则是在这两种颜色之间过渡（如下图）。当然设置好这些过渡效果之后，再调整透明度“Transparency”就可以半透明，具体透明度调多少，看自己觉得满意为止。

图10 曲线不透明双色渐变填充

第四步：XPS曲线的透明填充

通过一步法绘制的曲线，通常是绑定的状态，需要将其改为独立状态。具体操作如下图所示，双击任意曲线之后，在弹框中点击“Independent”，然后选择左边Layer1中的某条曲线，按照第三步的基本步骤操作即可。

图11曲线群组解绑

例如，首先点击某条曲线，然后点击“Line”标签，✔“Fill Area under Curve”，接着点击“Pettern”标签，按照下图所示的步骤设置即可。

图12 曲线半透明填充的单独设置

第五步：球状散点

点击曲线，然后点击最下方的绘图工具栏的Line+scatter（线+散点）绘图，具体步骤如下图所示。

图13由线图(Line)改为线散点图(Line+scatter)

上图这样操作之后会将所有曲线加上散点（如下图），但是，我们只想将全谱线加上球状散点，能不能只修改某一条线图为线散点图？谭编尝试按照图12的步骤，对全谱曲线修改“Plot Details”弹窗左下角“Plot Type”的“Line”为“Line+Scatter”，但是，这个地方是灰色的，不让修改。

图14不希望得到的图

好吧，那我们就在图14的基础上，将其他图的散点线改为Line。我们双击每一条需要修改的曲线，在弹窗中修改。但是，这下全部变为Line+Scatter也是灰色地带不让改哦（如下图），这或许是我们将所有曲线绘制在一个图层的结果，任何修改都对同一个图层下的所有对象进行修改。也就是说，我们安排多个图层，每个图层放置一条曲线，那就相当灵活了。

那么，在同一个图层中怎样设置不同的图线样式呢？我们可以尝试将其他曲线的图例隐藏起来！将每条曲线的Symbol的大小改为0，具体步骤如下图所示。

图15 图例符号的隐藏方法（置零）

接下来，调整全谱线的散点样式（由■改为球）。双击全谱线，弹出如下图所示的对话框窗口，按照下图所示的步骤操作，选择图例样式列表左下角的黑白色球，最后调整填充颜色（第⑤步）。

图16 球体散点图例的设置

现在设置球体的样式，上图在点击第⑤步后选择一种颜色（如下图），然后修改大小、半透明，注意半透明的游标此时是灰色的，拖不动的，是因为“开关”没打开，就是需要去除✔之后，这个游标才可以被拖动。

图17 球体颜色和半透明的【开关】

有时候，散点太挤了，可以通过下图的步骤调整散点的疏密度，也就是设置“跳点”（Skip Points）显示。具体步骤如下图所示。

图18 散点图例的“疏密”调节方法

得到的效果图如下图所示。当然，后续还需要对每个分峰进行元素轨道的标注，谭编就不演示了。

图19 散点疏密度调节后的效果

小秘密：配色原则

上图每个填充颜色的选取比较混乱，无章可循。当然文献图（图1）还有一个“亮点”就是配色！可能大家很少注意（或许也没这个意识）这个配色原则，这是一个什么配色原则呢？

“红移”和“蓝移”大家可能不陌生吧！那么在很多波谱的分析研究中，经常讨论某个峰因为合成掺杂或者其他什么条件发生向长波长（红光）方向移动（红移），；相反，向短波长（蓝光）方向移动，则称之为“蓝移”。

谭编这样说，大家都明白了，那么我们在为每一条曲线填充颜色时，就要考虑从左到右依次填充紫、蓝、蓝绿、绿、黄、橙、红等色。XPS能谱的横轴为结合能（Binding energy/eV），虽然并非光谱的波长，但也不妨按照这个填色原则进行填充，这样可以保证其他类似的图保持全文填色规律一致，这也是一个非常好的习惯。最终本文的XPS曲线半透明填充的效果图如下图所示。