openpyxl条件付き書式：ColorScaleRuleで見やすいヒートマップを作成

はじめに：PythonでExcelに「ヒートマップ」を実装する
ColorScaleRule：openpyxlにおけるヒートマップの設計図
1. 構成要素：ColorScaleRuleの主な引数
実践①：シンプルな2色ヒートマップの作成
1. Step 1: ヒートマップを適用するデータを用意
2. Step 2: ColorScaleRuleで2色ヒートマップを適用
実践②：標準的な3色ヒートマップ（赤-黄-緑）の作成
ヒートマップをカスタマイズする
まとめ：ColorScaleRuleでデータに生命を吹き込む

はじめに：PythonでExcelに「ヒートマップ」を実装する

Pythonとopenpyxlを使ってExcelファイルにデータを書き出した後、「このデータの傾向を、もっと視覚的に分かりやすく表現できないか？」と考えたことはありませんか？その最も効果的な答えの一つがヒートマップです。

ヒートマップとは、数値の大小を色の濃淡やグラデーションで表現する可視化手法です。Excelでは「カラースケール」という名前の条件付き書式がこれに該当します。

この記事では、openpyxlの条件付き書式機能、特にColorScaleRuleクラスに焦点を当て、Pythonコードだけで見やすいヒートマップをExcelシート上に作成する方法を徹底的に解説します。

ColorScaleRule：openpyxlにおけるヒートマップの設計図

openpyxlでヒートマップ（カラースケール）を作成するには、openpyxl.formatting.ruleモジュールにあるColorScaleRuleクラスを使用します。これが、どのようなルールでセルに色を付けるかを定義する、まさにヒートマップの設計図となります。

この設計図を、シートオブジェクトのconditional_formatting.add()メソッドを使って、適用したいセルの範囲（レンジ）に登録することで、ヒートマップが完成します。

構成要素：ColorScaleRuleの主な引数

ColorScaleRuleを構成する主な引数は以下の通りです。

start_type, mid_type, end_type: グラデーションの各ポイント（開始、中間、終了）が何に基づくかを指定します（例: 'min', 'max', 'percentile'）。
start_color, mid_color, end_color: 各ポイントの色をopenpyxl.styles.Colorオブジェクトで指定します。
mid_value: mid_typeに'percentile'や'num'などを指定した場合の具体的な値を設定します。

これらの要素を組み合わせることで、単純な2色ヒートマップから、中間色を含む複雑な3色ヒートマップまで自由に作成できます。

実践①：シンプルな2色ヒートマップの作成

まずは基本として、最小値を薄い色、最大値を濃い色で表現する2色のヒートマップを作成してみましょう。

Step 1: ヒートマップを適用するデータを用意

最初に、openpyxlでダミーの数値データを持つExcelファイルを作成します。

from openpyxl import Workbook
import random

wb = Workbook()
ws = wb.active
ws.title = "HeatmapDemo"

# ヘッダーを追加
ws.append(["月", "東京", "大阪", "名古屋"])

# 12ヶ月分のダミーデータを生成
for month in range(1, 13):
    ws.append([
        f"{month}月",
        random.randint(100, 500),
        random.randint(80, 450),
        random.randint(90, 480)
    ])

wb.save("branch_sales.xlsx")
print("ヒートマップ適用前のデータファイルを作成しました。")

Step 2: ColorScaleRuleで2色ヒートマップを適用

次に、生成したファイルのデータ範囲（B2からD13）に、白から青へのシンプルなヒートマップを適用します。

from openpyxl import load_workbook
from openpyxl.formatting.rule import ColorScaleRule
from openpyxl.styles import Color

wb = load_workbook("branch_sales.xlsx")
ws = wb.active

# 最小値(min)を白、最大値(max)を青とする2色ルールを作成
rule = ColorScaleRule(
    start_type='min', start_color=Color('FFEEF5FF'), # Light Blue
    end_type='max', end_color=Color('FF002060')     # Dark Blue
)

# B2:D13の範囲にルールを追加
ws.conditional_formatting.add('B2:D13', rule)

wb.save("branch_sales_heatmap_2color.xlsx")
print("2色ヒートマップを適用したファイルを保存しました。")

作成されたファイルを開くと、売上数値が低いセルは薄い青、高いセルは濃い青で着色され、一目で各支店の売上傾向が把握できるはずです。

実践②：標準的な3色ヒートマップ（赤-黄-緑）の作成

より一般的に使われる、低値を赤、中間値を黄、高値を緑で示す3色のヒートマップも作成してみましょう。

from openpyxl import load_workbook
from openpyxl.formatting.rule import ColorScaleRule
from openpyxl.styles import Color

wb = load_workbook("branch_sales.xlsx")
ws = wb.active

# 最小値(min)/50パーセンタイル(percentile)/最大値(max)の3色ルール
rule = ColorScaleRule(
    start_type='min', start_color=Color('FFF8696B'),         # Red
    mid_type='percentile', mid_value=50, mid_color=Color('FFFFEB84'), # Yellow
    end_type='max', end_color=Color('FF63BE7B')             # Green
)

ws.conditional_formatting.add('B2:D13', rule)

wb.save("branch_sales_heatmap_3color.xlsx")
print("3色ヒートマップを適用したファイルを保存しました。")

このルールを適用すると、いわゆる「信号機カラー」のヒートマップが完成し、要注意な低い数値（赤）と好調な数値（緑）がより明確になります。

ヒートマップをカスタマイズする

ColorScaleRuleの引数を調整することで、ヒートマップの挙動を細かく制御できます。

中間点の変更: mid_type='percentile', mid_value=50 を mid_type='num', mid_value=250 のように変更すれば、「50パーセンタイル（中央値）」ではなく「数値の250」を中間点にすることができます。
色の変更: ColorオブジェクトにAARRGGBB形式の16進数コードを渡せば、コーポレートカラーなど、好きな色でヒートマップを作成できます。