Ответ 1
В принципе, imshow предполагает, что все элементы данных в вашем массиве должны отображаться с одинаковым размером, тогда как pcolormesh/pcolor связывает элементы массива данных с прямоугольными элементами, размер которых может меняться по прямоугольной сетке.
Если ваши элементы сетки однородны, то imshow с интерполяцией, установленной на "ближайший", будет очень похож на дисплей pcolormesh по умолчанию (без дополнительных аргументов X и Y). Очевидные различия заключаются в том, что ось imshow y будет инвертирована (w.r.t. pcolormesh), и соотношение сторон сохраняется, хотя эти характеристики могут быть изменены так, чтобы они выглядели как результат pcolormesh.
С практической точки зрения pcolormesh более удобно, если вы хотите визуализировать массив данных как ячейки, особенно когда прямоугольная сетка неоднородна или когда вы хотите построить границы/края ячеек. В противном случае imshow более удобно, если у вас есть фиксированный размер ячейки, вы хотите сохранить соотношение сторон, хотите контролировать интерполяцию пикселей или хотите напрямую указать значения RGB.