Int型の変数を 0 〜 255 にクランプして UInt8 型に簡単に代入する方法を紹介します。
Matplotlib は画像データがどのような範囲をしめていようが、それなりに描画をしてくれます。実際のコードでそれを確認します。
配列を扱うのは numpy を使うのが簡単です。やれることが多すぎてびっくりしてしまいます。