Цветово'й эквивале'нт, то же, что колор-эквивалент .
Цветовоспроизведение фотографическое
Цветовоспроизведе'ние фотографи'ческое, передача цветовых тонов (ЦТ) объекта съёмки в его изображении на позитивном цветофотографическом материале . О качестве Ц. ф. судят по тому, насколько точно ЦТ изображения соответствуют ЦТ объекта, причём различают три вида соответствия: физическое, физиологическое и психологическое. Физически точно Ц. ф., при котором спектральное распределение излучения, пропускаемого (обычная плёнка) или отражаемого (бумага или пигментированная плёнка) любым участком изображения, полностью совпадает со спектральным распределением излучения от соответствующего участка объекта. Физиологически точным называется Ц. ф., при котором излучение, отражаемое или пропускаемое любым участком изображения, визуально равно излучению от соответствующего участка объекта по объективным (колориметрическим) характеристикам цвета, например трём его координатам (см. Цветовые измерения ). Наконец, психологически точно Ц. ф., при котором субъективное восприятие цвета любого участка объекта и соответствующего ему участка изображения одинаково; при этом надо учитывать неизбежные искажения цветов трёхмерных объектов, вносимые двумерностью изображения (особенно на контурах деталей изображения).
Субъективное впечатление в любительской и профессиональной фото- и кинематографии является главным и по существу единственным критерием точности Ц. ф., причём оно не связано однозначно с объективными оценками Ц. ф. (спектральными, колориметрическим т.к. решающим образом зависит от многих переменных факторов, предполагаемых при объективной оценке постоянными. Среди этих факторов важнейшие связаны со свойствами самого изображения и условиями его показа (например, условия освещения и яркость изображения, масштаб увеличения или уменьшения, окружающий фон и его цветность) и свойствами глаза при рассматривании (прежде всего его цветовой адаптацией); весьма важны также условия сопоставления (в частности, рассматривается ли изображение в тех же условиях, что и объект, рассматриваются они оба одновременно или раздельно, и т.д.). В основу количественной оценки (если она нужна) психологической точности Ц. ф. можно положить т. н. порог цветоразличения (см. Цветовой контраст ) — то минимальное изменение цвета, которому при данных условиях наблюдения соответствует первое едва заметное изменение зрительного ощущения.
Лит.: Нюберг Н. Д., Теоретические основы цветной репродукции, М., 1947; Артюшин Л. Ф.. Основы воспроизведения цвета в фотографии, кино и полиграфии М., 1970.
А. Л. Картужанский.
Цветовые измерения
Цветовы'е измере'ния, методы измерения и количественного выражения цвета. Вместе с различными способами математического описания цвета Ц. и. составляют предмет колориметрии. В результате Ц. и. определяются 3 числа, т. н. цветовые координаты (ЦК), полностью определяющие цвет (при некоторых строго стандартизованных условиях его рассматривания).
Основой математического описания цвета в колориметрии является экспериментально установленный факт, что любой цвет при соблюдении упомянутых условий можно представить в виде смеси (суммы) определённых количеств 3 линейно независимых цветов, т. е. таких цветов, каждый из которых не может быть представлен в виде суммы каких-либо количеств 2 других цветов. Групп (систем) линейно независимых цветов существует бесконечно много, но в колориметрии используются лишь некоторые из них. Три выбранных линейно независимых цвета называют основными цветами ; они определяют цветовую координатную систему (ЦКС). Тогда 3 числа, описывающие данный цвет, являются количествами основных цветов в смеси, цвет которой зрительно неотличим от данного цвета; это и есть ЦК данного цвета.
Экспериментальные результаты, которые кладут в основу разработки колориметрической ЦКС, получают при усреднении данных наблюдений (в строго определённых условиях) большим числом наблюдателей; поэтому они не отражают точно свойств цветового зрения какого-либо конкретного наблюдателя, а относятся к т. н. среднему стандартному колориметрическому наблюдателю.
Будучи отнесены к стандартному наблюдателю в определённых неизменных условиях, стандартные данные смешения цветов и построенные на них колориметрической ЦКС описывают фактически лишь физический аспект цвета, не учитывая изменения цветовосприятия глаза при изменении условий наблюдения и по др. причинам (см. Цвет ).
Когда ЦК какого-либо цвета откладывают по 3 взаимно перпендикулярным координатным осям, этот цвет геометрически представляется точкой в трёхмерном, т. н. цветовом, пространстве или же вектором , начало которого совпадает с началом координат, а конец — с упомянутой точкой цвета. Точечная и векторная геометрическая трактовки цвета равноценны и обе используются при описании цветов. Точки, представляющие все реальные цвета, заполняют некоторую область цветового пространства. Но математически все точки пространства равноправны, поэтому можно условно считать, что и точки вне области реальных цветов представляют некоторые цвета. Такое расширение толкования цвета как математического объекта приводит к понятию т. н. нереальных цветов, которые невозможно как-либо реализовать практически. Тем не менее с этими цветами можно производить математические операции так же, как и с реальными цветами, что оказывается чрезвычайно удобным в колориметрии. Соотношение между основными цветами в ЦКС выбирают так, что их количества, дающие в смеси некоторый исходный цвет (чаще всего белый), принимают равными 1.
Своего рода «качество» цвета, не зависящее от абсолютной величины цветового вектора и называется его цветностью, геометрически удобно характеризовать в двумерном пространстве — на «единичной» плоскости цветового пространства, проходящей через 3 единичные точки координатных осей (осей основных цветов). Линии пересечения единичной плоскости с координатными плоскостями образуют на ней равносторонний треугольник, в вершинах которого находятся единичные значения основных цветов. Этот треугольник часто называют треугольником Максвелла. Цветность какого-либо цвета определяется не 3 его ЦК, а соотношением между ними, т. е. положением в цветовом пространстве прямой, проведённой из начала координат через точку данного цвета. Другими словами, цветность определяется только направлением, а не абсолютной величиной цветового вектора, и, следовательно, её можно характеризовать положением точки пересечения этого вектора (либо указанной прямой) с единичной плоскостью. Вместо треугольника Максвелла часто используют цветовой треугольник более удобной формы — прямоугольный и равнобедренный. Положение точки цветности в нём определяется двумя координатами цветности, каждая из которых равна частному от деления одной из ЦК на сумму всех 3 ЦК. Двух координат цветности достаточно, т.к. по определению сумма её 3 координат равна 1. Точка цветности исходного (опорного) цвета, для которой 3 цветовые координаты равны между собой (каждая равна 1 /3 ), находится в центре тяжести цветового треугольника.
Представление цвета с помощью ЦКС должно отражать свойства цветового зрения человека. Поэтому предполагается, что в основе всех ЦКС лежит т. н. физиологическая ЦКС. Эта система определяется 3 функциями спектральной чувствительности 3 различных видов приёмников света (т. н. колбочек), которые имеются в сетчатке глаза человека и, согласно наиболее употребительной трёхцветной теории цветового зрения, ответственны за человеческое цветовосприятие. Реакции этих 3 приёмников на излучение считаются ЦК в физиологической ЦКС, но функции спектральной чувствительности глаза не удаётся установить прямыми измерениями. Их определяют косвенным путём и не используют непосредственно в качестве основы построения колориметрических систем.
Свойства цветового зрения учитываются в колориметрии по результатам экспериментов со смешением цветов. В таких экспериментах выполняется зрительное уравнивание чистых спектральных цветов (т. е. цветов, соответствующих монохроматическому свету с различными длинами волн) со смесями 3 основных цветов. Оба цвета наблюдают рядом на 2 половинках фотометрического поля сравнения. По достижении уравнивания измеряются количества 3 основных цветов и их отношения к принимаемым за 1 количествам основных цветов в смеси, уравнивающей выбранный опорный белый цвет. Полученные величины будут ЦК уравниваемого цвета в ЦКС, определяемой основными цветами прибора и выбранным опорным белым цветом. Если единичные количества красного, зелёного и синего основных цветов обозначить как (К), (З), (С), а их количества в смеси (ЦК) — К, З, С, то результат уравнивания можно записать в виде цветового уравнения: Ц* = К (К) + З (З) + С (С). Описанная процедура не позволяет уравнять большинство чистых спектральных цветов со смесями 3 основных цветов прибора. В таких случаях некоторое количество одного из основных цветов (или даже двух) добавляют к уравниваемому цвету. Цвет получаемой смеси уравнивают со смесью оставшихся 2 основных цветов прибора (или с одним). В цветовом уравнении это учитывают переносом соответствующего члена из левой части в правую. Так, если в поле измеряемого цвета был добавлен красный цвет, то Ц* = — К (К) + З (З) + С (С). При допущении отрицательных значений ЦК уже все спектральные цвета можно выразить через выбранную тройку основных цветов. При усреднении результатов подобной процедуры для нескольких наблюдателей были получены значения количеств 3 определённых цветов, требующиеся в смесях, зрительно неотличимых от чистых спектральных цветов, которые соответствуют монохроматическим излучениям одинаковой интенсивности. При графическом построении зависимостей количеств основных цветов от длины волны получаются функции длины волны, называемые кривыми сложения цветов или просто кривыми сложения.
Кривые сложения играют в колориметрии большую роль. По ним можно рассчитать количества основных цветов, требуемые для получения смеси, зрительно неотличимой от цвета излучения сложного спектрального состава, т. е. ЦК такого цвета в ЦКС, определяемой данными кривыми сложения. Для этого цвет сложного излучения представляют в виде суммы чистых спектральных цветов, соответствующих его монохроматическим составляющим (с учётом их интенсивности). Возможность подобного представления основана на одном из опытно установленных законов смешения цветов, согласно которому ЦК цвета смеси равны суммам соответствующих координат смешиваемых цветов. Т. о., кривые сложения характеризуют реакции на излучение 3 разных приёмников излучения. Очевидно, что функции спектральной чувствительности 3 типов приёмников в сетчатке глаза человека представляют собой кривые сложения в физиологической ЦКС. Каждой из бесконечно большого числа возможных ЦКС соответствует своя группа из 3 кривых сложения, причём все группы кривых сложения связаны между собой линейными соотношениями. Следовательно, кривые сложения любой из всех 1 возможных ЦКС можно считать линейными комбинациями (см. Линейная зависимость ) функций спектральной чувствительности 3 типов приёмников человеческого глаза.
Фактически основой всех ЦКС является система, кривые сложения которой были определены экспериментально описанным выше способом. Её основными цветами являются чистые спектральные цвета, соответствующие монохроматическим излучениям с длинами волн 700,0 (красный), 546,1 (зелёный) и 435,8 нм (синий). Исходная (опорная) цветность — цветность равноэнергетического белого цвета Е (т. е. цвета излучения с равномерным распределением интенсивности по всему видимому спектру). Кривые сложения этой системы, принятой Международной комиссией по освещению (МКО) в 1931 и известной под название международной колориметрической системы МКО RGB (от англ., нем. red, rot — красный, green, grun — зелёный, blue, blau — синий, голубой), показаны на рис. 1 .
Кривые сложения системы МКО RGB имеют отрицательные участки (отрицательные количества основных цветов) для некоторых спектральных цветов, что неудобно при расчётах. Поэтому наряду с системой RGB МКО в 1931 приняла др. ЦКС, систему XYZ, в которой отсутствовали недостатки системы RGB и которая дала ряд др. возможностей упрощения расчётов. Основными цветами (X ), (Y ), (Z ) системы XYZ являются нереальные цвета, выбранные так, что кривые сложения этой системы (рис. 2 ) не имеют отрицательных участков, а координата Y равна яркости наблюдаемого окрашенного объекта, т.к. кривая сложения у совпадает с функцией относительной спектральной световой эффективности стандартного наблюдателя МКО для дневного зрения. На рис. 3 показан график цветностей (цветовой треугольник) х, у системы XYZ . На нём приведены линия спектральных цветностей, линия пурпурных цветностей, цветовой треугольник (R ) (G ) (В ) системы МКО RGB, линия цветностей излучения абсолютно чёрного тела и точки цветностей стандартных источников освещения МКО А, В, С и D. Цветность равноэнергетического белого цвета Е (опорная цветность системы XYZ) находится в центре тяжести цветового треугольника системы XYZ. Эта система получила всеобщее распространение и широко используется в колориметрии. Но она не отражает цветоразличительных свойств глаза, т. е. одинаковые расстояния на графике цветностей х, у в различных его частях не соответствуют одинаковому зрительному различию между соответствующими цветами при одинаковой яркости (см. Цветовой контраст ).
Создать полностью зрительно однородное цветовое пространство до сих пор не удаётся. В основном это связано с нелинейным характером зависимости зрительного восприятия от интенсивности возбуждения цветочувствительных фоторецепторов (приёмников света в сетчатке глаза). Предложено много эмпирических формул для подсчёта числа цветовых различий (порогов цветоразличения) между разными цветами. Более ограниченная задача — создание зрительно однородного графика цветностей — приблизительно решена. МКО в 1960 рекомендовала такой график u, v, полученный в 1937 Д. Л. Мак-Адамом путём видоизменения графика, предложенного Д. Б. Джаддом (оба — США) на основании многочисленных экспериментальных данных. Для подсчёта числа порогов цветоразличения DE между разными цветами в настоящее время (1970-е гг.) по временной рекомендации МКО используется эмпирическая формула Г. Вышецкого:
,
де W = 25Y1 /3 — 17, U = 13W (u — u0 ), V = 13W (v — v0 ). здесь u0 , v0 —цветность опорного белого цвета, Y — коэффициент отражения в данной точке объекта в %.
Описание, приведённое выше, показывает, что цель процесса измерения цвета — определение его ЦК в некоторой ЦКС. Чаще всего это — стандартная колориметрическая система МКО XYZ.
Когда цвет (при объективных Ц. и. всегда имеется в виду цвет окрашенного предмета или источника света ) представлен спектральным распределением излучения (испускаемого источником, либо отражённого или пропущенного предметом), то для нахождения его ЦК нужно использовать кривые сложения как взвешивающие функции, оценивающие это излучение. Такая оценка может выполняться двумя путями.
Первый путь (т. н. спектрофотометрический метод Ц. и.) состоит в измерении спектрального распределения энергии излучения и последующем расчёте ЦК при перемножении найденной функции спектрального распределения на 3 функции сложения и интегрировании произведений. Если Е (l) — функция спектрального распределения источника, r(l) — функция спектрального отражения или пропускания предмета, , , — функции сложения, то ЦК X, Y, Z определяются следующим образом:
;
;
(интегрирование проводится в диапазоне длин волн видимого излучения — от 380 до 760 нм ). Практически интегрирование заменяют суммированием через интервал Dl (от 5 до 10 нм ), т.к. подынтегральные спектральные функции обычно неудобны для интегрирования:
и т.д.
Спектральное распределение излучения и спектральную характеристику отражения (пропускания) измеряют, разлагая свет в спектр, например в спектрофотометре или монохроматоре . Кривые сложения задаются в виде таблиц значений удельных координат через 5 или 10 нм. Имеются также таблицы величин Е (l) и т.д. для стандартных источников света МКО А, В, С, D, представляющих наиболее типичные условия естественного (В, С и D ) и искусственного (А ) освещения.
Второй путь Ц. и. на основе кривых сложения — это анализ излучения с помощью 3 приёмников света , характеристики спектральной чувствительности которых совпадают с кривыми сложения. Каждый такой светоэлектрический преобразователь выполняет действия перемножения 2 спектральных функций и интегрирования произведений, в результате чего на его выходе электрический сигнал равен (при соответствующей калибровке прибора) одной из ЦК. Подобные цветоизмерительные приборы называются фотоэлектрическими (или объективными) колориметрами. Они оценивают результирующее излучение, учитывая как избирательное отражение (или пропускание) несамосветящихся предметов, так и освещение, т. е. прибор «видит» то, что видит глаз. Основной трудностью при изготовлении фотоэлектрических колориметров является достаточно точное «формирование» кривых сложения, для чего обычно подбирают соответствующие светофильтры . Если прибор предназначен для работы с кривыми сложения , , , то наиболее трудно сформировать двугорбую кривую (рис. 2 ). Обычно каждая из её ветвей формируется отдельно; тогда прибор содержит 4 канала (светофильтра). Иногда в колориметрах используют др. ЦКС, все кривые сложения в которой одногорбые. Один из каналов колориметра одновременно может служить яркомером . Часто в таких приборах предусматривается расчёт координат цветности. Максимальная точность Ц. и. фотоэлектрическими колориметрами по цветности в координатах х, у составляет от 0,002 до 0,005.
Другой принципиальной возможностью Ц. и. является прямое определение ЦК.
Естественно, что это возможно не всегда, т.к. в общем случае цветовые ощущения возбуждает световое излучение произвольного спектрального состава, а ЦК физически не существует. Прямое измерение ЦК возможно в трёхцветных аддитивных устройствах создания цвета, используемых, например, для воспроизведения цветных изображений. Основные цвета такого устройства определяют ЦКС, и их количества в смеси, дающей некоторый цвет, и есть ЦК этого цвета в ЦКС устройства. Пример такого устройства — трёхцветный кинескоп , в котором раздельное управление свечениями 3 люминофоров обеспечивает получение всего множества цветов, цветности которых заключены в пределах цветового треугольника, определяемого основными цветами кинескопа (цветностями свечений люминофоров, см. Цветное телевидение ). Для непосредственного измерения количеств 3 основных цветов в цвете смеси, воспроизводимом на экране кинескопа, т. е. ЦК в ЦКС кинескопа, можно использовать фотоэлектрический приёмник излучения с произвольной спектральной чувствительностью, лишь бы она не выходила за пределы видимого спектра. Измерительным прибором, подключенным к такому приёмнику, достаточно поочерёдно замерить интенсивности свечения отдельных люминофоров кинескопа. (При измерении интенсивности свечения красного люминофора «отключаются» лучи, возбуждающие зелёный и синий цвета, и т.д.) Калибровка подобного прибора состоит в снятии его показаний при поочерёдном измерении интенсивностей свечения 3 люминофоров после установки на экране опорного белого цвета, т. е. цвета с опорной цветностью ЦКС кинескопа и максимальной яркостью. В дальнейшем при измерениях разных цветов показания прибора делятся на показания для соответствующих основных цветов при опорном белом цвете. Результаты такого деления и будут ЦК в ЦКС кинескопа. Опорный белый цвет при калибровке устанавливается как можно более точно с помощью др. приборов (спектрофотометра, фотоэлектрического колориметра) или визуально по специальному эталону белого цвета. Точность установки опорного белого цвета при калибровке определяет точность последующих Ц. и. Получить значения ЦК в др. ЦКС (например, международных) можно, пересчитав показания прибора по формулам преобразования ЦК. Для вывода пересчётных формул нужно знать координаты цветности опорного белого цвета и основных цветов данного кинескопа, которые измеряют каким-либо др. методом. Большое преимущество такого непосредственного измерения ЦК по сравнению с Ц. и. при помощи фотоэлектрического колориметра заключается в отсутствии необходимости формировать определённые кривые спектральной чувствительности фотоприёмника. Ц. и. по описанному способу можно выполнять и по полному цвету свечения экрана, без отключения лучей, возбуждающих отдельные люминофоры. В этом случае в приборе должно быть 3 светофильтра с произвольными, но различающимися спектральными характеристиками. В таком приборе каждый отсчёт представляет собой сумму 3 отсчётов однофильтрового прибора для всех 3 отдельных цветных свечений. Чтобы получить значения ЦК по 3 отсчётам трёхфильтрового прибора, используют пересчётную матрицу, элементы которой определяются при калибровке прибора. Калибровка состоит в поочерёдных измерениях каждым из каналов прибора каждого из цветных свечений люминофоров в отдельности после установки на экране опорного белого цвета. Указанный пересчёт, а также переход от ЦК в ЦКС кинескопа к международной ЦКС в приборе описываемого типа может производиться автоматически, с помощью специально встроенной электрической схемы. Т. о. можно получать отсчёты прямо в ЦКС кинескопа или в международной ЦКС.
ЦК определяют также при Ц. и. визуальными колориметрами. Наблюдатель, регулируя количества 3 основных цветов такого прибора, добивается зрительного тождества цвета смеси этих цветов и измеряемого цвета. Затем вместо последнего измеряют цвет смеси. А её ЦК есть просто количества основных цветов колориметра, отнесённые к количествам этих же цветов, входящих в смесь, которая даёт опорный белый цвет ЦКС колориметра. Измерить количества основных цветов в визуальном колориметре ещё легче, чем в цветном кинескопе. Достаточно прочесть показания 3 шкал, отградуированных по раскрытию щелей, пропускающих световые потоки соответствующих цветов к полю сравнения. Т. о., при использовании визуальных колориметров измеряется не непосредственно цвет образца, а его метамер — цвет смеси трёх основных цветов колориметра. Процесс зрительного уравнивания двух цветов служит при этом для получения такого метамера цвета образца, ЦК которого можно легко измерить. Достоинством визуального колориметрирования является высокая точность Ц. и. Недостатком — то, что получаемые результаты действительны для конкретного (выполняющего зрительное уравнивание двух цветов), а не для стандартного наблюдателя. Кроме того, этим методом трудно измерять цвета не отдельных образцов, а предметов.
Принцип зрительного сравнения измеряемого цвета с цветом, ЦК которого известны или могут быть легко измерены, используется также при Ц. и. с помощью цветовых атласов. Последние представляют собой наборы цветных образцов в виде окрашенных бумаг, которые систематизированы в определённом порядке. При сравнении с измеряемым цветом подбирается образец из атласа, наиболее близкий к нему. Измеренный цвет получает наименование этого образца в соответствии с принятой в данном атласе системой обозначений. Для выражения его в международной ЦКС все образцы атласа заранее измеряются в этой системе при определённом освещении. Измеряемые цвета желательно наблюдать при том же освещении. Цветовые атласы позволяют измерять цвета предметов, а не только специальных образцов, но дискретность набора цветов в атласе снижает точность измерений, которая дополнительно понижается из-за того, что условия зрительного сравнения здесь хуже, чем при визуальном колориметрировании. В СССР используют цветовые атласы Рабкина и ВНИИМ, в США широкое распространение получили измерения по атласу Манселла (Мензелла). Ц. и. с помощью цветовых атласов являются прикидочными и могут с успехом производиться там, где большая точность не нужна или где неудобно применять др. методы.
Выражение цвета в определённой ЦКС, т. е. при задании его ЦК (или яркости и координат цветности), универсально и наиболее употребительно. Но прибегают и к др. способам количественного выражения цвета. Примером может служить только что описанное выражение цвета в системе какого-либо цветового атласа. Ещё один такой способ — выражение цвета через его яркость, преобладающую длину волны и колориметрическую чистоту цвета. (Последние два параметра характеризуют цветность.) Достоинство этого способа заключается в близком соответствии 3 перечисленных параметров цвета привычным субъективным его характеристикам (см. Цвет ) — соответственно светлоте, цветовому тону и насыщенности.
Было бы очень удобно характеризовать цветность одним числом. Но её двумерность требует для её выражения в общем случае двух чисел. Лишь для некоторых совокупностей цветностей (линий на графике цветностей) можно использовать одномерное выражение. Первая такая совокупность — чистые спектральные цвета и чистые пурпурные цвета, цветности которых определяются значениями преобладающей длины волны. Второй совокупностью, для которой возможно одномерное выражение, являются цветности излучения абсолютно чёрного тела , используемые для характеристики источников освещения с цветностями свечения, близкими к цветности белого цвета. Величина, определяющая положение точки на линии цветностей излучения чёрного тела (и цветности упомянутых источников), — цветовая температура , т. е. температура в градусах Кельвина абсолютно чёрного тела, при которой оно имеет данную цветность.
Лит.: Гуревич М. М., Цвет и его измерение, М. — Л., 1950; Кривошеев М. И., Кустарев А. К., Световые измерения в телевидении, М., 1973; Нюберг Н. Д., Измерение цвета и цветовые стандарты, М., 1933; Wright W. D., The measurement of colour, 3 ed., L., 1964; Wyszecky G., Stiles W. S., Color science, N. Y., 1967.
А. К. Кустарёв.
Рис. 3. График цветностей для x, y системы XYZ и цветовой треугольник системы RGB (R — красный, G — зелёный, B — синий).
Рис. 2. Кривые сложения для ЦКС МКО XYZ.
Рис. 1. Кривые сложения для ЦКС МКО RGB.
Цветоделение
Цветоделе'ние фотографическое, разделение излучения сложного спектрального состава, испускаемого или отражаемого объектом фото- или киносъёмки, на несколько спектральных диапазонов, соответствующих зонам спектральной чувствительности элементарных слоев многослойного цветофотографического материала . Число диапазонов равно числу элементарных слоев (как правило, их три). Ц. — первая стадия цветного фотографического процесса, обеспечивающая получение комплекта одноцветных изображений на многослойном материале. В цветной печати эти изображения получают на отдельных светочувствительных слоях и называются цветоделёнными негативами. При идеальном Ц. вся спектральная область излучения объекта разделяется на граничащие друг с другом, но не перекрывающиеся диапазоны, которые по своим спектральным характеристикам (СХ) точно соответствуют СХ элементарных слоев. Однако практически Ц., осуществляемое всегда с помощью каких-либо селективно поглощающих сред (красителей в элементарных слоях фотоматериала, светофильтров в виде цветных стекол или окрашенных плёнок и т.д.), неизбежно несколько отличается от идеального, сопровождаясь, например, перекрыванием зон пропускания, неполным совпадением СХ. Поэтому в окончательном изображении возникают искажения цветовоспроизведения, причем эти искажения в принципе не могут быть устранены на последующих стадиях цветофотографического процесса. См. также Цветная фотография .
Лит.: Артюшин Л. Ф., Основы воспроизведения цвета в фотографии, кино и полиграфии, М., 1970.
А. Л. Картужанский.
Цветоед малинный
Цветое'д мали'нный, жук семейства долгоносиков; то же, что малинно-земляничный долгоносик .
Цветоеды
Цветое'ды, название нескольких видов жуков, личинки которых питаются бутонами и цветками растений. Наиболее известны три вида, распространённые в Европе, Азии и Северной Америке. Ц. яблоневый (Anthonomus pomorum) из семейства долгоносиков ; вредит яблоне и груше: жук прокалывает цветочные почки, откладывает яйца в бутоны; личинка выедает внутренность бутонов. Ц. малинный, или малинно-земляничный долгоносик (Anthonomus rubi), вредит малине, землянике: личинка выедает бутоны. Ц. рапсовый (Meligethes aeneus) из семейства блестянок ; опасный вредитель семенников растений семейства крестоцветных (рапса, горчицы, капусты, брюквы и др.): жуки откладывают яйца в бутоны, которыми питаются личинки.
Меры борьбы: очистка деревьев от отмершей коры, под которой зимуют жуки; заделка дупел; стряхивание жуков с деревьев весной перед яйцекладкой и их уничтожение; весеннее опрыскивание растений инсектицидами.
О. Л. Крыжановский.
Цветок
Цвето'к, укороченный и ограниченный в росте репродуктивный побег, выполняющий функции микро- и мегаспорогенеза, опыления (осуществляемого при содействии агентов переноса пыльцы), оплодотворения, развития зародыша и образования плода. Ц. заканчивает собой стебель (главный или боковой). Часть стебля под Ц., обычно лишённая листьев, называется цветоножкой. Нередко она очень укорочена и едва выражена, и тогда Ц. называется сидячим. Цветоножка переходит в укороченную ось Ц. — цветоложе, которое обычно шире цветоножки и характеризуется слабо выраженными междоузлиями. Цветоложе может быть различной формы. На его узлах расположены все части цветка, как стерильные (чашелистики и лепестки), так и фертильные (тычинки и плодолистики). Чашелистики, образующие в совокупности чашечку, обычно служат органами защиты Ц., особенно до его распускания (в бутоне), а часто также дополнительными органами фотосинтеза. Нередко они становятся лепестковидными и принимают на себя функцию лепестков, например у ломоноса. В процессе эволюции Ц. чашелистики часто срастаются в сростнолистную чашечку. Лепестки служат для привлечения опылителей. Совокупность лепестков Ц. называется венчиком. Чашечка и венчик составляют вместе околоцветник, или покров цветка. Когда в цветке имеются как чашечка, так и венчик, то околоцветник называется двойным. В тех случаях, когда лепестки отсутствуют или когда нет ясно выраженных различий между чашечкой и венчиком, околоцветник называется простым. В центре Ц. расположены тычинки и плодолистики. Как по своей функции, так и по происхождению тычинки представляют собой микроспорофиллы . Наиболее примитивные из них (у ряда представителей семейства магнолиевых и винтеровых) представляют собой широкую лентовидную пластинку, снабженную четырьмя попарно сближенными линейными микроспорангиями, более или менее погруженными в ткань пластинки. В процессе эволюции тычинки постепенно дифференцировались на тычиночную нить и пыльник, состоящий из двух половинок, соединённых связником (продолжение тычиночной нити). Совокупность тычинок в цветке называется андроцеем. Тычиночные нити часто срастаются как между собой, так и с членами околоцветника и с плодолистиками. Иногда тычинки срастаются между собой также пыльниками (нередко только пыльниками). Плодолистики, или карпеллы, представляют собой сильно видоизменённые и специализированные мегаспорофиллы . Нередко плодолистик называется пестиком (простым пестиком), однако этот термин применяется в разных смыслах и вносит путаницу. Наиболее примитивный тип плодолистика сохранился у родов дегенерия (семейство дегенериевые) и рода Тасмания из семейства винтеровых. Он состоит из короткой ножки (гиноподия) и относительно тонкой адаксиально сложенной (кондупликатной) пластинки и внешне очень напоминает сложенные в почки кондупликатные листья. Вдоль плодолистика проходят 3 проводящих пучка (жилки), из которых средняя, или спинная (дорсальная), сильно ветвится. Между средней и боковыми жилками расположены многочисленные семязачатки, или семяпочки. На ранних стадиях развития края плодолистиков дегенерии почти не соприкасаются между собой, а защита семязачатков во время цветения обеспечивается благодаря тесному сближению широких боковых участков плодолистика, расположенных между его краями и плацентами. Срастание этих сближенных внутренних поверхностей происходит лишь после цветения, т. е. в процессе развития плода. У др. представителей винтеровых наблюдаются самые различные стадии срастания. У всех цветковых растений на плодолистике имеется особая, служащая для улавливания пыльцы железистая ткань, называемая рыльцем. У дегенерии и Тасмании рыльце примитивное и протягивается по всей длине плодолистика. Верхняя часть плодолистика, в которой оно локализуется, обычно вытягивается в тонкий стерильный столбиковидный вырост, приподнимающий рыльце над фертильной частью (завязью) плодолистика и служащий для прохождения пыльцевой трубки. Эта специализированная тонкая часть плодолистика называется столбиком (нередко её называют стилодием, оставляя термин столбик только для сросшихся стилодиев). На ранних стадиях эволюции столбика (стилодия) он характеризуется низбегающим рыльцем, но в процессе дальнейшей эволюции рыльце постепенно локализуется на верхушке (головчатое рыльце). Совокупность плодолистиков в цветке называется гинецеем. Наиболее примитивные типы гинецея со свободными плодолистиками (например, у магнолии, лютика, пиона) называются апокарпными. В процессе эволюции плодолистики постепенно срастаются между собой, и из апокарпного гинецея возникает ценокарпный (см. Ценокарпия ), в котором стилодии могут оставаться свободными или же срастаться, образуя столбик. Эволюция ценокарпного гинецея, как и эволюция апокарпного, обычно сопровождается уменьшением числа плодолистиков и в большинстве случаев также числа семязачатков. Крайняя форма редукции числа семязачатков в ценокарпном гинецее — т. н. псевдомономерный гинецей, у которого фертилен и полностью развит один плодолистик (у ильма, шелковицы, крапивы, конопли и др.).
В Ц. большинства цветковых растений имеются специальные экскреторные органы для производства нектара — нектарники. Они возникли в самых разных ветвях эволюции цветковых растений и на самой разной морфологической основе, т. е. на самых разных частях Ц.
Примитивные типы Ц. характеризуются относительно длинным цветоложем, но в некоторых случаях, как, например, у мышехвостика или у некоторых магнолиевых, имеется сильно удлинённое цветоложе вторичного происхождения. В процессе эволюции происходит постепенное укорочение цветоложа, в связи с чем части Ц. всё более сближаются и первоначально спиральное их расположение изменяется на циклическое (круговое). Части циклического Ц. обычно расположены мутовчато, реже — супротивно. Они встречаются гораздо чаще спиральных. Промежуточное положение занимают спироциклические Ц., например Ц. лютика. Примитивные Ц. — актиноморфные («правильные»), т. е. такие, которые могут быть разделены вертикальной плоскостью, проходящей через ось симметрии, на равные половины не менее чем в двух направлениях. В процессе эволюции (связанной с биологией опыления ) из актиноморфных возникли зигоморфные («неправильные») Ц. Они могут быть разделены на две половины только в одном направлении (например, цветок гороха или львиного зева). В отличие от симметричных, т. е. актиноморфных и зигоморфных Ц., встречаются также асимметричные Ц., которые невозможно разделить плоскостью симметрии на две равные половины, например у канны.
Ц. могут быть обоеполыми или однополыми (раздельнополыми). Однополые Ц. произошли из обоеполых в результате редукции в одних случаях — тычинок, в других — плодолистиков. В однополых Ц. часто сохраняются рудименты тычинок и плодолистиков. Предполагают, что Ц. произошёл из репродуктивных побегов гипотетических предков цветковых растений — семенных папоротников. В результате укорочения оси побега она превратилась в цветоложе, а в результате упрощения их расчленённых микро- и мегаспорофиллов возникли простые, неразветвлённые тычинки и плодолистики цветковых растений. [Предположение, что Ц. произошёл из стробила (шишки) саговников (цикадовых), гнетовых или беннеттитовых, маловероятно.] При этом эволюция Ц., как и эволюция стробилов разных групп голосеменных, пошла разными путями. Т. о., современные представления основаны на предположении, что основные части Ц. — тычинки и плодолистики — произошли из спороносных органов предков цветковых растений. Трудно сказать с определённостью, были ли эти спороношения трёхмерными или плоскими, лишёнными хлорофилла или зелёными. Вероятнее всего, они представляли собой плоские и более или менее упрощённые (возможно, лопастные) спорофиллы, которые (особенно мегаспорофиллы), вероятно, частично несли функцию фотосинтеза.
Лит., Кернер фон-Марилаун А., Жизнь растений, пер. с нем., т. 2, СПБ, 1900; Голенкин М. И., Курс высших растений, М. — Л., 1937; Имс А., Морфология цветковых растений, пер. с англ., М., 1964; Тахгаджян А. Т., Основы эволюционной морфологии покрытосеменных, М. — Л., 1964; Первухина Н. В., Проблемы морфологии и биологии цветка, Л., 1970; Эсау К., Анатомия растений, пер. с англ., М., 1969; Федоров А. А., Артюшенко З. Т., Атлас по описательной морфологии высших растений, [т. 3] — Цветок, Л., 1975. См. также лит. к ст. Цветковые растения .
А. Л. Тахтаджян.
Цветки: 1 — лилии, 2 — василька (воронковидный цветок), 3 — василька (трубчатый цветок), 4 — погремка, 5 — опунции, 6 — тюльпана, 7 — табака.
Цветки: 1 — лебеды (тычиночный цветок), 2 — лебеды (пестичный цветок), 3 — наперстянки.
Цветки: 1 — кувшинки, 2 — цикория.
Цветки: 1 — розы, 2 — кирказона.
Цветки: 1 — нарциса, 2 —ясеня, 3 — пшеницы, 4 — вяза, 5 — камыша, 6 — страстоцвета.
Цветки: 1 — соленипедиума, 2 — фиалки.
Цветокорректор
Цветокорре'ктор в телевидении, электрическое устройство, используемое в системах цветного телевидения для устранения искажений цветов, воспроизводимых на экране кинескопа . Эти искажения чаще всего бывают обусловлены нежелательными спектральными поглощениями красителей цветной киноплёнки (цветоделительные искажения) отклонением спектральных характеристик датчиков телевизионных сигналов от расчётных; они возникают также в случае применения в телевизионном приёмнике кинескопа с нестандартными основными цветами и т.д. В Ц. осуществляется линейное преобразование (матрицирование) сигналов основных цветов передающей камеры — красного (ER ), зелёного (EG ) и синего (EB ), в результате которого каждый из трёх сигналов на выходе Ц. (создающих в приёмном устройстве красное, зелёное и синее свечения) представляет собой линейную комбинацию сигналов ER , EG и EB . Ц. используют также для различных изменений цвета (его насыщенности, оттенков и т.п.) в воспроизводимом телевизионном изображении с целью создания определённых цветовых эффектов при передаче мультфильмов, отдельных сюжетов и титров, для чего Ц. снабжают регулировочными ручками.
Лит. см. при ст. Цветное телевидение .
Н. Г. Дерюгин.
Цветокорректорный прибор
Цветокорре'кторный прибо'р в полиграфии, электронное устройство для автоматического устранения недостатков цветоделения , обнаруженных при изготовлении цветных изображений (рисунков, картин, фотоснимков и др.). В Ц. п. световой поток от электроннолучевой трубки разделяется оптической системой на 3 синхронно движущихся луча (по числу корректируемых негативов). Эти лучи проходят через негативы и, потеряв в различной степени яркость, попадают на фотоэлементы. Образующиеся электрические сигналы поступают в счётно-решающее устройство, которое определяет значение необходимой корректировки яркости световых лучей, проецируемых на фотоплёнку. В результате на фотоплёнке образуются откорректированные цветоделённые диапозитивы. Обычно Ц. п. входят в состав установок, выполняющих одновременно цветоделение и цветовую корректуру.
Лит.: Солнцев И. А., Электронные цветоделители-цветокорректоры для полиграфии, М., 1970.
Цветоложе
Цветоло'же (receptaculum), ось цветка, на которой располагаются чашечка, венчик, тычинки и пестик. Междоузлия сильно укорочены или совсем не развиты, рост в длину ограничен. Наиболее длинные оси характерны для примитивных цветков (например, для некоторых видов магнолии).
Цветомузыка
Цветому'зыка, музыка цвета (англ. colour music, нем. Farbenmusik, франц. musique des couleur), сопровождение музыки последовательностью цветов согласно той или иной «шкале соответствий». Идеи Ц. выдвигались с 18 в. главным образом учёными (Л. Б. Кастель, А. Римингтон, Ф. И. Юрьев, К. Лёф); соответствия звука и цвета искались ими на уровне механистических аналогий. Реальное воплощение идея Ц. нашла лишь в 20 в., когда к ней обратились музыканты и художники (А. Н. Скрябин, А. Шёнберг, Г. Гидони, Т. Уилфред). При этом был осуществлен переход от Ц. к «светомузыке», которая включает не только смену цветов, но и сложные пространственно-графические световые проекции. Их сочетание с музыкой рассматривается не как дублирование музыки цветом и светом, но как взаимодополнение, образное единство (Б. М. Галеев, Ю. А. Правдюк), в связи с чем используется и слухозрительная полифония . Вопрос о правомерности светомузыки как самостоятельной области искусства ещё дискутируется (В. В. Ванслов, Ф. Поппер). Практикой и теорией светомузыки занимаются: в СССР — конструкторское бюро «Прометей» в Казани, студии светомузыки в Харькове и в московском музее А. Н. Скрябина; за рубежом — нью-йоркский ансамбль светомузыки, фирмы «Филипс» в Голландии, «Сименс» в ФРГ, «Эдмунд сайентифик К°» в США.
Лит.: Леонтьев К., Цвет «Прометея», М., 1965; Юрьев Ф. И., Музыка света, К., 1971; Галеев Б. М., Андреев С. А., Принципы конструирования светомузыкальных устройств, М., 1973; Искусство светящихся звуков. Сб. статей, Казань, 1973; Ванслов В. В., Изобразительное искусство и музыка, в сборнике: Эстетика и жизнь, в. 4, М., 1975; Материалы Всесоюзной школы молодых ученых по проблеме «Свет и музыка». (Третья конференция). Казань, 1975: Галеев Б., Светомузыка: становление и сущность нового искусства, Казань, 1976; Popper F., Naissance de l'art cinetique, P.. 1967.
Б. М. Галеев.
Цветопередача
Цветопереда'ча, воспроизведение цветов оригинала (объекта) на картине, фотоснимке, киноэкране, экране телевизора и т.п. При Ц. неизбежны цветовые искажения, зависящие от особенностей процесса Ц. Различают три способа оценки точности Ц.: физический, физиологический и психологический. Физическая точность характеризуют степенью близости спектрального состава излучения, исходящего от любой точки (малого участка) оригинала и соответствующей ей точки изображения; физиологическую — степенью близости цветовых ощущений при визуальном восприятии малого участка оригинала и соответствующего малого участка изображения. Значительной психологической точности можно достичь при условии, если искажение цвета на каком-либо участке изображения «уравновешивается» определёнными искажениями на др. его участках. Для Ц. в многоцветном изображении практически важна лишь психологическая точность.
Лит.: Нюберг Н. Д., Теоретические основы цветной репродукции, М., 1947; Артюшин Л. Ф., Основы воспроизведения цвета в фотографии, кино и полиграфии, М., 1970.
Цветофотографические материалы
Цветофотографи'ческие материа'лы, светочувствительные материалы (плёнка, бумага и др.), применяемые в цветной фотографии для получения цветных фотографических изображений, реактивы для их химической обработки и вспомогательные материалы. Светочувствительные Ц. м., в отличие от применяемых в черно-белой фотографии, — многослойные; они состоят, как правило, из трёх основных (галогенсеребряных) и нескольких (обычно 5—6) вспомогательных слоев на общей подложке (см. Фотографические материалы ). Каждый основной слой регистрирует лучи одной трети видимого спектра, т. е. один т. н. основной цвет — синий, зелёный или красный. Вспомогательные слои улучшают цветоделение , исключают образование световых ореолов, защищают поверхность эмульсионного слоя от механических повреждений и т.д. Основные слои светочувствительных Ц. м. содержат наряду с галогенидами серебра т. н. цветные компоненты, из которых при проявлении образуются красители (жёлтый, пурпурный и голубой), или уже готовые красители указанных цветов, которые при обработке обесцвечиваются по месту проявленного и затем окисляемого (отбеливаемого) серебряного изображения. После удаления металлического серебра цветоделённые негативные или частичные позитивные изображения состоят только из образовавшихся или остаточных красителей. По способу получения изображения Ц. м. делят на негативные и позитивные (для негативно-позитивного процесса), обращаемые, на которых цветное изображение получают в результате цветного проявления обращенного фотографического изображения, и позитивно-позитивные (Ц. м. с обесцвечиванием красителей). Наиболее распространены Ц. м., предназначенные для негативно-позитивного процесса: а) цветные 70-мм и 35-мм киноплёнки для профессиональной кинематографии — негативные (для съёмки), позитивные (для печати кинофильмов) и контратипные (для изготовления дубль-негативов при печати массового тиража кинокартин); б) цветные негативные и позитивные киноплёнки для узкоплёночной (профессиональной и любительской) кинематографии [16-мм, 2´8-мм, 8-мм, Супер-8, 32-мм (2´16)]; в) цветные негативные фотоплёнки для профессиональной и любительской фотографии [форматные (плоские) разных размеров, катушечные (перфорированные и неперфорированные) шириной 60, 35, 16 мм и др.]; г) цветные фотобумаги (с различной структурой поверхности) для печатания позитивных изображений (фотоотпечатков) с цветных негативов. Все негативные кино- и фотоплёнки для цветной фотографии выпускаются двух видов: для съёмок при дневном свете (а также свете дуговых и импульсных источников излучения) и для съёмок при освещении электрическими лампами накаливания.
Реактивы для химической обработки светочувствительных Ц. м. (закрепления, отбеливания и т.д.) и вспомогательные материалы в основном те же, что и в классической черно-белой фотографии. Исключение составляют широко применяемые в цветной фотографии проявляющие вещества — производные парафенилендиамина — ЦПВ-1 (N, N-диэтилпарафенилендиаминсульфат), ЦПВ-2 (N-оксиэтил-N-этилпарафенилендиаминсульфат) и др.
Лит. см. при ст. Цветная фотография .
В. С. Чельцов.
Цветочницы
Цвето'чницы, американские цветочницы (Coerebidae), семейства птиц отряда воробьиных. Имеют ряд приспособлений к питанию нектаром цветков (клюв острый, служащий для прокалывания венчика цветка, язык желобчатый или с кисточкой на конце). 36 (или 38) видов. Обитают в лесах Америки (от Мексики до Аргентины). Гнёзда на деревьях, чашевидные или шаровидные. Помимо нектара, питаются насекомыми, семенами и плодами. Ц. часто содержат в клетках. По современной системе птиц Ц. не выделяют в отдельное семейство; часть видов относят к семейства танагр, часть — к лесным певунам, один вид — к вьюрковым.
Цветочные осы
Цвето'чные о'сы, мазарины (Masarinae), подсемейство одиночных ос семейства складчатокрылых (Vespidae); ранее выделялось в самостоятельное семейство мазарид. Плохо изучены. Преимущественно мелкие формы, длина тела редко свыше 1 см, брюшко полосатое. Питаются нектаром и пыльцой цветковых растений; в отличие от пчёл, пыльцу переносят в зобу. Самки строят одиночные гнёзда (с одной, иногда несколькими изолированными ячейками) в земле или на ветвях, обычно из цементированной выделениями слюнных желёз глины или смеси глины с песком. В ячейку гнезда самка откладывает яйцо, заполняет её смесью пыльцы и нектара и запечатывает. Личинка развивается в течение нескольких месяцев, затем плетёт внутри ячейки плотный кокон (окукливается). Жизненный цикл до 2 лет. Около 100 видов, распространённых преимущественно в пустынных зонах земного шара. В СССР Ц. о. встречаются на Ю. Европейской части, в Закавказье и Средней Азии.
