БСЭ. Цветная фотография - Цветовые измерения
Начало Вверх

ЦВЕТНАЯ ФОТОГРАФИЯ, раздел фотографии, объединяющий способы и процессы получения цветных фотографич. изображений. Первым (1861) указал на возможность цветовоспроизведения фотографического Дж. К. Максвелл. Исходя из трёхкомпонентной теории цветового зрения, он предложил получать тот или иной заданный цвет и, следовательно, любой многоцветный сюжет трёхзональным цветоделением (разделением излучения, отражаемого объектом съёмки, на синий, зелёный и красный диапазоны видимого спектра) и аддитивным синтезом (сложением) указанных лучей (наз. основными, или первичными) при проецировании их на экран. Так, напр., световой поток с преобладанием синих и зелёных лучей образует на экране голубой цвет, синих и красных - пурпурный, зелёных и красных -жёлтый; синие, зелёные и красные лучи равной интенсивности при смешении дают белый цвет (см. вклейку к стр. 464). Цветоделение и аддитивный синтез (по Максвеллу) осуществлялись следующим образом: с объекта съёмки делали три негатива на чёрно-белом фотоматериале экспонированием через синий, зелёный и красный светофильтры; с 3 цветоделённых негативов печатали на прозрачной основе чёрно-белые позитивы; пропусканием через позитивы лучей того же цвета, что и применявшиеся при съёмке светофильтры, проецировали на экран три частичных (одноцветных) изображения, совмещением к-рых по контуру получали цветное изображение объекта съёмки. Аддитивные процессы Ц. ф. нашли нек-рое применение, напр., в первых вариантах цветного кино. Однако из-за громоздкости съёмочных и проекционных камер и сложности совмещения частичных изображений по контуру они, за исключением т. н. растровых способов, постепенно утратили практич. значение. В последних преим. применялись растры из окрашенных в синий, зелёный и красный цвета зёрен крахмала, частичек смол или др. веществ (диаметром ок. 0,01 мм), к-рые располагались между стеклом или плёнкой и светочувствит. слоем. При съёмке (со стороны стекла) окрашенные элементы растра служили цветоделящими микросветофильтрами, а в позитивном изображении, полученном путём обращения, - элементами цветовоспроизведения. Первые растровые фотоматериалы, т. н. автохромные пластинки, были выпущены в 1907 фирмой "Люмьер" (Франция); однако вследствие плохой их разрешающей способности, недостаточной яркости изображений и больших технич. трудностей при копировании растровая Ц. ф. уже в 30-е гг. уступила место методам, основанным на т. н. субтрактивном принципе синтеза цвета. В этих методах используется тот же, что и в аддитивных процессах, принцип трёхзонального цветоделения, а цветовоспроизведение осуществляется вычитанием (субтракцией) из белого света осн. цветов. Последнее достигается обычно смешением на белой или прозрачной основе различных количеств красителей, цвета к-рых являются дополнительными к основным - соответственно жёлтого, пурпурного, голубого. Так, смешением пурпурного и голубого красителей получают синий цвет (пурпурный из белого цвета вычитает зелёный цвет, а голубой - красный), жёлтого и пурпурного красителей - красный цвет, голубого и жёлтого - зелёный; смешением равных количеств всех 3 красителей получают чёрный цвет (см. вклейку к стр. 464). Впервые (1868-69) субтрактивный синтез цвета осуществил франц. изобретатель Л. Дюко дю Орон, получивший цветное изображение по т. н. пигментному способу печати (см. Пигментная бумага). В этом, как и в др. ранних субтрактивных способах (карбро-процесс, пинатипия, колорстил, хроматон), с 3 цветоделённых негативов, полученных экспонированием через синий, зелёный и красный светофильтры, печатали частичные позитивные изображения, окрашивали (пигментировали) их соответственно в жёлтый, пурпурный и голубой цвета и совмещением позитивов по контурам получали цветное изображение объекта съёмки.

Рис. 1. Схема строения многослойного цветофотографического материала (плёнки, бумаги); AgX - галогенид серебра.

Наибольшее распространение в совр. любительской и профессиональной кино- и фотосъёмке и цветной печати получили субтрактивные процессы на многослойных цветофотографических материалах (МЦМ); первые МЦМ были выпущены в 1935 амер. фирмой "Истмен Кодак" и в 1938 герм, фирмой "Агфа" и обрабатывались методом обращения. Цветоделение в МЦМ достигается путём избирательного поглощения осн. цветов 3 галогеносеребряными светочувствит. слоями, размещёнными на единой основе (см. рис. 1), а цветное изображение образуется органич. красителями в результате т. н. цветного проявления, основы к-рого были заложены нем. химиками Б. Гомолька (в 1907) и Р. Фишером (в 1912). Цветоделение в МЦМ осуществляется благодаря тому, что верхний слой фотоэмульсии не содержит сенсибилизаторов и поэтому чувствителен только к лучам синей трети видимого спектра (см. Сенсибилизация оптическая), средний слой оптически сенсибилизирован к лучам зелёной трети, а нижний - к лучам красной трети. Для предотвращения действия синих лучей на галогениды серебра среднего и нижнего слоев между верхним и средним слоями помещён жёлтый светофильтр (органич. краситель или золь металлич. серебра в желатине). Указанное строение МЦМ обеспечивает образование в каждом из 3 эмульсионных слоев скрытого фотографич. изображения только под действием лучей соответствующей трети видимого спектра. Цветное проявление осуществляется с помощью специальных проявителей на основе т. н. цветных проявляющих веществ, в качестве которых обычно используют производ. парафенилендиамина, главным образом N ,М-диэтилпарафенилендиаминсульфат (С2Н5)26H42Н24 и N-окси-этил -N - этилпарафенилендиаминсульфат (HOC2H4)N(C2H5)C6H4NH2H2SO4. Указанные вещества, в отличие от чёрно-белых проявляющих веществ, не только превращают галогенид серебра в металлическое серебро, но и участвуют (в окисленной, в результате этого процесса, форме) вместе с присутствующими в эмульсионных слоях т. н. цветными компонентами в образовании органических красителей. Поскольку в соответствии с осн. принципом субтрактивного цветовоспроизведения цвет частичных изображений должен быть дополнительным к цвету лучей, избирательно поглощаемых (при съёмке) светочувствит. слоями МЦМ, цветные компоненты заранее подбираются так, чтобы при проявлении в верхнем (синечувствительном) слое образовался жёлтый краситель, в среднем (зелёночувствительном)-пурпурный и в нижнем (красночувствитель-ном)-голубой. В качестве цветных компонент, образующих азометиновые красители жёлтого цвета, используются, напр., нек-рые замещённые р-кетоны, ацил-уксусные кислоты и кетоны гетероциклич. ряда; для образования красителей пурпурного цвета - производные гетероциклич. соединений (пиразолона, кума-рона, тионафтенона) и ароматических, напр., паранитробензилцианид и бензо-иладетонитрил; голубые хинониминовые (индоанилиновые) красители образуются из цветных компонент - производных бензольного и нафталинового ряда, гл. обр. а-нафтола и оксидифенила, а также нек-рых гетероциклич. соединений, напр. 8-оксихинолина. С целью предотвращения диффузии цветных компонент в смежные слои МЦМ в их молекулы вводят длинноцепочечные алкильные радикалы или остатки высших жирных кислот с 12-18 атомами углерода. Закрепление цветной компоненты в "своём" эмульсионном слое можно осуществить и др. способами, напр., растворением её в трифенил- или трикрезилфосфате или в к.-л. др. труднолетучем растворителе с последующим диспергированием полученного раствора в фотоэмульсии перед нанесением её на основу.

Схемы получения цветных изображений в прямой позитивной (с обращением) и негативно-позитивной Ц. ф. с использованием МЦМ представлены на вклейке (стр. 464). В случае обращаемых материалов (см. Обращение в фотографии) обработку экспонированного МЦМ ведут сначала в обычном чёрно-белом проявителе, содержащем в качестве проявляющего вещества, напр., гидрохинон (с фенидоном), что приводит к образованию в эмульсионных слоях 3 цветоделённых негативных изображений объекта съёмки, состоящих из металлич. серебра. Затем МЦМ (без фиксирования) засвечивают и с помощью цветного проявления из остаточного галогенида серебра получают (во всех эмульсионных слоях) частичные позитивные изображения, состоящие из смеси металлич. серебра с органич. красителем соответствующего цвета. После отбеливания (красной кровяной солью и бромидом калия) металлич. серебра (в т. ч. ранее проявленного и серебра фильтрового и противоореольного слоев), фиксирования, промывки и сушки и эмульсионных слоях остаются чисто красочные изображения - частичные одноцветные позитивы, в совокупности образующие требуемые цвета на всех участках МЦМ.

В нек-рых способах прямой позитивной Ц. ф. (напр., в вышеупомянутом процессе на МЦМ фирмы "Истмен Кодак") цветные компоненты вводят не в эмульсионные слои МЦМ, а в состав проявителей. Получаемые этими способами изображения отличаются высоким качеством цветовоспроизведения, однако вследствие большой сложности обработки МЦМ, включающей, напр., раздельное (для каждого слоя) засвечивание и цветное проявление, они не получили широкого распространения.

При негативно-позитивном способе Ц. ф. на МЦМ (впервые осуществлённом фирмой "Агфа" в 1939) проявление экспонированного фотоматериала уже на первой стадии является цветным, а не чёрно-белым, и приводит к образованию 3 цветоделённых негативных изображений, состоящих из жёлтого, пурпурного и голубого красителей. Однако, поскольку в каждом слое негатива все цвета объекта съёмки заменены на дополнительные, результирующее изображение также окрашено в дополнит, цвета, напр., зелёный лес на МЦМ-негативе выглядит пурпурным, голубое небо - жёлтым и т. д. Позитивное изображение получают печатанием на светочувствит. материале, строение к-рого сходно со строением МЦМ-негатива, поэтому все цвета на позитиве приобретают нормальный вид.

МЦМ-негативы широко используют также в различных способах цветной печати для получения 3 цветоделённых физических (объёмных) изображений (матриц). Последние окрашивают (пигментируют) в соответствующие цвета и затем поочерёдно переносят краситель (пигмент) на одну подложку (подробнее смотри в ст. Гидротипия, Литография).

В 60-е гг. появились (фирма "Сиба-Гейги", Швейцария) МЦМ, предназначенные для получения копий с МЦМ-позитивов. В светочувствит. слои этих фотоматериалов заранее введены соответствующие красители (жёлтый, пурпурный и голубой), к-рые по хим. природе являются азокрасителями, т. е. отличаются от красителей, образующихся из цветных компонент. При печатании, напр., с цветных "слайдов", в каждом слое МЦМ возникают скрытые фотографич. изображения, а после чёрно-белого проявления -цветоделённые негативы, состоящие из металлич. серебра. При последующем отбеливании этого серебра (переводом в кислой среде в галогенид) красители разрушаются, превращаясь в бесцветные аминосоединения, а остаточные количества красителей образуют в каждом слое соответствующие частичные позитивные изображения:
2833-1.jpg

Рис. 2. Схема диффузионного цветного фотографического процесса (с обращением). Штриховкой обозначены чёрно-белые цветоделённые негативные изображения, состоящие из металлического серебра.

Схема этого позитивно-позитивного процесса представлена на вклейке (стр. 464). В 60-е гг. был также осуществлён (фирма "Поляроид", США) цветной вариант чёрно-белого процесса с диффузионным переносом изображения (см. Фотография), в результате к-рого получают единств, цветной позитив на бумаге (т. н. "моментальная" съёмка). Процесс основан на трёхзональном цветоделении с помощью МЦМ-плёнки, отличающейся от обычной (например, используемой в процессах с обращением) тем, что каждый из 3 основных желатиновых слоев (см. рис. 2) разделён на два - верхний, светочувствительный (содержащий галогениды серебра), и нижний, окрашенный в дополнительный к цвету зональной чувствительности верхнего подслоя цвет (т. е. соответственно в жёлтый, пурпурный и голубой). Кроме того, молекула каждого красителя содержит т. н. проявляющую группировку (напр., гидрохиноновую), к-рая придаёт ему способность диффундировать (в щелочной среде) в соответствующий верхний подслой и проявлять в нём скрытое цветоделённое фотографич. изображение. Окисляясь в результате проявления, красители теряют диффундирующую способность и остаются в "своих" подслоях, в то время как остаточные (неизменённые) красители, продолжая диффундировать, достигают приёмного желатинового слоя бумаги, находящейся в контакте с МЦМ-плёнкой, и принимают участие в образовании цветного позитивного изображени" объекта съёмки в соответствии с субтрактивным принципом цветовоспроизведения.

Кроме обычной Ц. ф. (имеющей целью по возможности правильно воспроизвести все действительные цвета объекта съёмки), получило распространение (напр., при аэрофотосъёмке природных объектов и космической съёмке) фотографирование на двухслойных или трёхслойных (с включением слоя, чувствительного к инфракрасным лучам), т. н. спектро-зональных, плёнках. При съёмке на таких МЦМ регистрируются только отдельные зоны спектральной области отражения света объектом, вследствие чего цвета передаются с заведомым искажением, что позволяет более чётко выявлять малоразличимые в естественных условиях детали (подробнее см. в статьях Цветная аэрофотосъёмка, Спектрозональная фотография, Спектрозональная аэрофотосъёмка).

Особым видом Ц. ф. является липмановская фотография (1891, Г. Липман) - своеобразный предшественник голографии.

Лит.: М е р т ц К. Л., Цветная фотография, М., 1949; Чельцов В. С., Б о н г а р д С. А., Цветное проявление трехслойных светочувствительных материалов, М., 1958; Артюшин Л. Ф., Основы воспроизведения цвета в фотографии, кино, полиграфия, М., 1970.

В. С. Чельцов.

ЦВЕТНИК, участок с посадками цветочно-декоративных растений, предназначенный для украшения садов, парков, площадок перед зданиями и т. д. Для Ц. используют декоративные летники, двулетники, многолетники (см. Декоративные растения), ковровые растения. Элементом Ц., оформленного в виде партера, является также газон, служащий фоном для цветочных растений. Подбирают растения с учётом биол. особенностей и декоративных свойств отд. видов. Для декоративности каждый Ц. стремятся создавать из небольшого количества видов, подобранных на основе гармонич. сочетания окрасок цветков, форм и размеров листьев, сроков и продолжительности цветения растений и т. д. Отцветающие растения на Ц. часто заменяют друтими. Форма Ц. может быть строго геометрической (квадратной, круглой, прямоугольной - в регулярном стиле; см. также Клумба) и живописной, свободной (в ландшафтном стиле). Размер, форма Ц. и набор растений должны соответствовать значению объекта, в к-ром устраивают Ц., природным условиям и рельефу местности. Нередко Ц. украшают скульптурой, фонтанами и др. малыми архитектурными формами. Высаживая на Ц. растения, цветки к-рых открываются и закрываются в определённое время суток, можно создать "цветочные часы".

ЦВЕТНОЕ ПОЛЕ, однородная цветная поверхность бумаги, картона, ткани, стекла или к.-л. др. материала, используемая при цветовых измерениях. Получают, напр., нанесением красителя на выбранный материал, фотографич. или оптич. способом, возбуждением люминофора. Прямоугольные образцы Ц. п. с известными цветами составляют цветовой атлас; визуальное определение цвета испытуемого объекта осуществляют подбором наиболее близкого к нему по цвету образца. В трёхцветных колориметрах Ц. п. представляет собой 2 равных прилегающих друг к другу полукруга; один из них имеет цвет испытуемого объекта, другой - цвет экрана, на к-ром смешиваются основные цвета прибора.

В кинотехнике и цветном телевидении Ц. п. используют для контроля точности цветопередачи; при этом Ц. п. занимает либо весь кадр, либо его часть. Точность цветопередачи обычно контролируется визуально или колориметрически. Ц. п. телевиз. кадра служит также для установки и контроля чистоты цвета свечения красного, зелёного и синего люминофоров кинескопа и цвета белого поля; Ц. п. (с известными координатами цвета) входят в состав телевиз. универсальных оптич. испытательных таблиц.

Н. Г. Дерюгин.

ЦВЕТНОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ, телевидение, в к-ром осуществляется передача цветных изображений. Донося до зрителя богатство красок окружающего мира, Ц. т. позволяет сделать восприятие изображения более полным.

Рис. 1. Принцип получения цветного изображения в кинескопе; П1, П2, П3 - электронные прожекторы; ЭЛ1 ЭЛ2, ЭЛ3 - электронные лучи; М - теневая маска; Э - экран кинескопа; R, G, В - люминофорные пятна с цветами свечения соответственно красным, зелёным и синим.

Принцип передачи цветных изображений в телевидении основан на теории трёхкомпонентности цветового зрения. Многообразие природных цветов можно воспроизвести оптически с помощью 3 основных цветов (см. Цветовые измерения). В соответствии с этим принципом в цветной телевизионной передающей камере с помощью 3 светофильтров -красного, зелёного и синего - создают на светочувствительных мишенях передающей телевизионной трубки 3 одноцветных оптич. изображения объекта передачи, к-рые затем преобразуют в 3 линейных видеосигнала ER, ЕG, ЕB, пропорциональных соответственно красной (R), зелёной (G) и синей (В) составляющим цвета, считываемого в процессе развёртки изображения. Для формирования телевизионного сигнала и передачи его в канал связи в системах Ц. т. применяют специальные методы кодирования цветовой информации. В цветном телевизоре видеосигналы выделяются (путём декодирования) из телевизионного сигнала; поступая на кинескоп, они управляют яркостью свечения его люминофоров. Так, в наиболее распространённом трёхцветном трёхлучевом кинескопе с теневой маской видеосигналы подаются одновременно на управляющие электроды (модуляторы) трех электронных прожекторов. В результате ток электронных лучей изменяется в соответствии с изменением амплитуды видеосигналов. Люминофоры на экране цветного кинескопа наносятся обычно в виде мозаики из небольших кружков (люминофорных пятен ), сгруппированных в триады (рис. 1). Триада содержит три кружка люминофоров, каждый из к-рых под действием электронных лучей начинает светиться определённым (присущим ему) цветом: красным (RП), зелёным (GП) или синим (ВП). Благодаря экранирующему действию маски лучи возбуждают в триадах люминофоры только "своего" цвета. Т. о., каждый из лучей порознь позволяет получить на экране красный, зелёный или синий цвет, а вместе эти лучи создают изображение, цвет к-рого определяется соотношением яркостей красного, зелёного и синего цветов свечения. Путём аддитивного сложения последних получают любой цвет в пределах треугольника осн. цветов приёмника на хроматич. диаграмме (рис. 2). Для правильного цветовоспроизведения в канал передачи при необходимости вводится преобразователь линейных видеосигналов в видеосигналы осн. цветов приёмника-матричный цветокорректор. В целях компенсации нелинейности характеристик передающей и приёмной телевизионных трубок линейные видеосигналы Ея, Еа, Ев, кроме линейной матричной коррекции, подвергаются нелинейной коррекции (т. н. гамма-коррекции), в результате к-рой формируются нелинейные видеосигналы ER, ЕG, ЕB, согласно формулам:
2833-2.jpg

ной характеристики кинескопа. Сигналы E'R, Е'G, Е'B, - широкополосные, спектр каждого из них занимает полосу частот до 6 Мгц.

Рис. 2. Хроматическая диаграмма X Y Z с указанием треугольника основных цветов приёмника - красного RП(с координатами: х = 0,640; у = 0,330), зелёного Gn (0,290; 0,600) и синего Вп (0,150; 0,060); D6500 - опорный (равносигнальный) белый цвет (с координатами: х = 0,313; V = 0,329).  

Формирование н передача сигналов Ц. т. Видеосигналы E'R, Е'G, Е'B, могут быть переданы в приёмник последовательно (поочерёдно) один за другим либо одновременно. Известна система Ц. т. с последовательной передачей цветовых полей, при этом частота полей составляет 150 гц. Этой системе присущ ряд недостатков, гл. из к-рых -неэкономичность, т. к. при такой передаче требуется канал связи с полосой пропускания, втрое превышающей полосу частот стандартной системы чёрно-белого телевидения; цветной ореол (окаймление) изображений при быстром перемещении объектов передачи; "разрывы" цветов, возникающие при перемещении взгляда по экрану. По этим причинам такая система не используется для телевизионного вещания, она применяется (благодаря её простоте) для нек-рых прикладных целей (напр., для передачи изображений полостных органов тела; см. Эндоскопия). В системах Ц. т. с одновременной передачей в общем случае также требуется 3 стандартных телевизионных канала или 1 широкополосный канал с полосой пропускания 3-6 = 18 Мгц. По этой причине трёхканальная система Ц. т. с одновременной передачей несовместима со стандартной системой чёрно-белого телевидения. Поскольку совместимость - одно из осн. технико-экономических требований, предъявляемых к вещательным системам Ц. т., для его удовлетворения применяют различные методы уплотнения спектра передаваемого сигнала (см. Линии связи уплотнение) с тем, чтобы телевизионный сигнал одной программы Ц. т. имел спектр частот до 6 Мгц. Один из таких методов, используемый во всех стандартных системах Ц. т., заключается в том, что вместо широкополосных сигналов E'R, Е'G, Е'B, с помощью спец. кодирующих матричных устройств (КУ; см. рис. 3, а) формируются след, сигналы: 1) сигнал яркости E'Y, равный Е'R + B, E'G + бE'B и несущий информацию только о распределении яркости передаваемой сцены (коэфф. а = 0,30; Р = 0,59; 6 = = 0,11, определены на основе колориметрич. расчётов); он характеризуется полосой частот 6 Мгц; 2) цветоразностные сигналы E'R-Y= Е'R -- Е'Y И E'B-Y =Е'B - E'Y, содержащие информацию о цветности передаваемой сцены; характеризуются полосой частот от 0,5 до 1,5 Мгц и передаются на поднесущих частотах, размещаемых в спектре сигнала яркости.

Рис. 3. Упрощённая структурная схема совместимой системы цветного телевидения с передачей сигналов яркости и цветности в одном (уплотнённом) спектре частот (а) и условное изображение спектра полного телевизионного сигнала, формируемого в такой системе (б): ПС - объект передачи (передаваемая сцена); СДО - светоделительная оптическая система; ПТТ - передающие телевизионные трубки; ГК - цветовые Гамма-корректоры; КУ - кодирующее устройство; ДКУ -декодирующее устройство; К - кинескоп; ER, Ее, Ев- видеосигналы на выходе ПТТ; Е'в, Е'с, Е'в - видеосигналы на входе КУ и входе К; E'Y - сигнал яркости; С/ц - сигнал цветности; f - частота колебаний.

В КУ осуществляется также амплитудная или частотная модуляция колебаний поднесущей частоты цветоразностны-ми сигналами, в результате образуется сигнал цветности Uц. Сигналы E'Y, UЦ, синхроимпульсы Uс и импульсы цветовой синхронизации Uцс, складываясь, образуют на его выходе полный цветовой телевизионный сигнал еп (рис. 3,6). При передаче опорного белого цвета (в качестве такого в Ц. т. принято излучение стандартного источника Д65оо, где индекс 6500 обозначает цветовую темп-ру в К) видеосигналы, подаваемые на вход КУ, удовлетворяют условию: E'R = Е'G = Е'B= 1; для опорного белого цвета E'Y= 1 и E'R-Y = = E'B-Y = 0.

Получение цветного изображения в приёмнике. В цветном телевизоре полный сигнал еп с выхода видеодетектора подаётся на декодирующее устройство, состоящее из полосового электрического фильтра (ПЭФ), детекторов колебаний поднесущей частоты (ДПК) и декодирующей матрицы (ДМ). С помощью ПЭФ из сигнала еп выделяется сигнал Uц + Uцс, поступающий на вход ДПК, на выходе к-рых получают цветоразностные сигналы E'R-Yи E'B-Y.Из этих сигналов и сигнала яркости E'Y образуются видеосигналы осн. цветов приёмника E'R Е'G Е'B, к-рые подаются на трёхлучевой кинескоп. Иногда цветоразностные сигналы E'R-Y, E'G-Y, E'B-Y(второй получают, складывая в определённых пропорциях первый и третий) подают непосредственно на управляющие электроды (модуляторы) кинескопа, а сигнал яркости - на его катоды. В этом случае матрицирование осуществляется в прожекторах кинескопа, и в конечном итоге электронные лучи также модулируются сигналами E'R, Е'G, Е'B. При воспроизведении опорного белого цвета на экране кинескопа создается эталонный (равносигнальный) цвет Дезоо.

Историческая справка. В 1907-08 рус. инж. И. А. Адамиан предложил метод одновременной передачи цветовых кадров, а в 1925- систему трёхцветного телевидения с последовательной передачей цветовых полей с помощью развёртывающего диска П. Нипкова (технически реализована англ, изобретателем Дж. Бэрдом в 1928). В 1929 в лаборатории "Америкам телефон энд телеграф ком-пани" (США) демонстрировалась одновременная система Ц. т. с механич. развёрткой; в ней для передачи сигналов пользовались тремя независимыми каналами. В 1929 сов. инж. Ю. С. Волков предложил применять в приёмнике Ц. т. электроннолучевую трубку с тремя экранами; оптич. совмещение трёх цветоде-лённых изображений (в основных цветах R, G и В) осуществлялось с помощью полупрозрачных зеркал. В 1938-50 в США радиовещат. компанией Колам-бия бродкастинг систем (CBS) была разработана последоват. система Ц. т. электронного типа; с 1951 по 1953 она использовалась в США в качестве стандартной системы телевизионного вещания. Аналогичная система была разработана в СССР в 1948-53 (в 1954-56 в Москве по этой системе проводилось опытное вещание). В 1953 в США было начато цветное телевизионное вещание по системе NTSC, принятой в качестве стандартной в США (1954), Канаде (1964) и ряде др. стран Амер. континента, а также в Японии (1960). В 1958 в СССР была создана система Ц. т. с т. н. квадратурной модуляцией цветовой поднесущей, совместимая с системой чёрно-белого телевидения, к-рая использовалась с 1959 для опытного телевизионного вещания. В 1966 была создана советско-французская система "SECAM = III", введённая в эксплуатацию одновременно в СССР и Франции в октябре 1967 (см. СЕКАМ). С 1967 началось цветное телевизионное вещание в ФРГ, Великобритании, Нидерландах и др. странах Западной Европы, а также в Австралии по системе PAL, разработанной в 1962-66 в ФРГ.

Краткое описание стандартных систем Ц. т. Известны (1978) 3 стандартные системы Ц. т.: СЕКАМ, NTSC и PAL. Они различаются между собой гл. обр. методами образования телевизионного сигнала.

Система СЕКАМ принята в СССР и большинстве социалистич. стран, а также во Франции и ряде стран Африки. В СЕКАМ сигнал С/ц образуется поочерёдной частотной модуляцией поднесущих колебаний сигналами Д'R = -a-E'R-Y и Д'B = a2 E'B-Y1 = 1,9; а2 = 1,5) т. о., что в одних строках телевизионного кадра (напр., чётных) модуляцию производят сигналом Д'я (центральная частота f0R колебаний поднесущей частоты при этом равна 4,406250 Мгц), в других - сигналом Д'в (центральная частота f0B= 4,250000 Мгц). В результате в канале передачи в каждой строке имеется сигнал яркости E'Yи один из цветовых сигналов Д'R или Д'в. В приёмнике для формирования цветоразностных сигналов необходимо одновременное присутствие обоих сигналов Д'R и Д'B. Для их совпадения во времени используется ультразвуковая линия задержки (УЛЗ): задержка производится на время развёртки одной строки (64 мксек). Благодаря используемой в СЕКАМ частотной модуляции сигнал цветности Uц относительно мало подвержен амплитудно-частотным и фазовым искажениям.

Система NTSC (от нач. букв англ, слов National Television System Committee - Национальный комитет по телевизионным системам). В системе NTSC сигнал С/ц образуется методом амплитудной балансной модуляции двух поднесущих колебаний с одинаковыми частотами f0 = = 3,579545 Мгц видеосигналами Е'ко = = 0,877ER-Y и Е'B0 = 0,493EB-Y (или видеосигналами E'I = 0,7355ER-Y -0,2684EB-Y и Е'о = 0,4776ER-Y + 0,4133E'B-Y). При этом модулируемые поднесущие колебания сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90° (находятся в квадратуре). Сумма этих колебаний на выходе КУ даёт сигнал Uц, в спектре к-рого благодаря балансной модуляции отсутствуют колебания поднесущей частоты (присутствуют только боковые полосы). Сигнал Uц модулирован по амплитуде и фазе (подобная модуляция наз. квадратурной), причём амплитуда определяется насыщенностью передаваемого цвета, а фаза - цветовым тоном. Для детектирования сигнала Uц в приёмнике используются 2 синхронных детектора, на к-рые подают сигнал Uцс и колебания поднесущей частоты от местного генератора, управляемого по фазе и частоте сигналами цветовой синхронизации Uцс. Последний передаётся в полном телевизионном сигнале в виде цветовых вспышек (пакетов), размещаемых на заднем уступе строчного гасящего импульса. Достоинства системы NTSC: высокая помехоустойчивость, относит, простота кодирования и декодирования, высокая цветовая чёткость и др., осн. недостаток -большая чувствительность сигнала Uцс к амплитудно-частотным и фазовым искажениям .

Система PAL (от нач. букв англ, слов Phase Alternation Line - перемена фазы по строкам). Подобна системе NTSC; осн. отличие состоит в том, что в PAL колебания поднесущей частоты, модулируемые сигналом Е'Я-Y, изменяют фазу от строки к строке на 180°. В приёмнике для разделения сигнала цветности на квадратурные составляющие применяется УЛЗ на 64 мксек и электронный коммутатор. Система PAL малочувствительна к фазовым искажениям, что является осн. её достоинством по сравнению с системой NTSC.

Использование Ц. т.; перспективы развития. В телевизионном вещании Ц. т. приходит на смену чёрно-белому. Ведутся разработки систем цветного стереоскопического телевидения. Технич. средства Ц. т. всё шире используются в промышленном телевидении практически во всех областях его применения. Так, при космич. исследованиях с помощью Ц. т. наблюдают за состоянием космонавтов, процессом стыковки космич. кораблей (в частности, это имело место в июле 1975 при стыковке сов. и амер. кораблей "Союз" и "Аполлон"), передают из космоса цветные изображения поверхности Земли и др. космич. объектов; в медицине Ц. т. используют, напр., при эндоскопии, а также для демонстрации хирургич. операций; перспективно применение Ц. т. в металлургии, физике, химии и т. д. Всё большее распространение получает профессиональная и любительская цветная видеозапись на магнитные носители (ленту, диск, карту); организуются выпуск массовым тиражом цветных видеозаписей на поливинилхлоридных дисках и производство сравнительно недорогих приставок к цветному телевизору для воспроизведения этих записей.

В количеств, отношении сов. телевидение развивается в направлении полного перехода на Ц. т. С этой целью организуется во всё более широких масштабах выпуск студийного и внестудийного оборудования для передачи цветных программ; с помощью синхронных спутников связи системы "Экран" и сети наземных ретрансляторов расширяется территория, охваченная цветным телевизионным вещанием. В СССР, в Москве, строится передающий телевизионный комплекс Ц. т., рассчитанный на передачу 20 программ. Перспективно создание системы передачи различных справочных данных в виде страниц, воспроизводимых на экране телевизора (система "телетекст").

В качественном отношении актуальными в Ц. т. являются такие проблемы, как переход на однотрубочную передающую камеру в сочетании с однолучевьш кинескопом на приёмной стороне и др., в стереоцветном телевидении - изыскание методов сужения полосы частот, разработка систем передачи изображений с неск. (более двух) позиций (многопозиционных систем), поиски и разработка методов голографич. телевидения.

Лит.: Телевидение, под ред. П. В. Шмакова, 3 изд., М., 1970; Новаковский С. В., Цветное телевидение, М., 1975; его же, Стандартные системы цветного телевидения, М., 1976; Техника цветного телевидения, под ред. С. В. Новаковского, М., 1976.

С. В. Новаковский.

ЦВЕТНОЙ СЛУХ, синопсия (англ. colour hearing, нем. Farbenhören, франц. audition coloree), ощущение различных цветов, а также все внепредметные пространственные и графич. представления, возникающие при восприятии определённых звуков, созвучий, тональностей; частный случай синестезии (дословно - соощущения). Ассоциации Ц. с. подразделяются на общезначимые ес-теств. синестезии, основанные на т. н. натуральном условном рефлексе, и произвольно-субъективные, в к-рых фиксируются случайные отношения между зрением и слухом. Ярко выраженным Ц. с. обладали мн. музыканты, художники, писатели (напр., А. Н. Скрябин, Н. А. Римский-Корсаков, Б. В. Асафьев, В. В. Кандинский, Ф. Гарсиа Лорка). С областью Ц. с. соприкасаются такие ассоциативные представления, как "яркий", "матовый" звук, "тонкий" свист, "кричащие" цвета и т. п. Интерес к изучению Ц. с. в значительной мере стимулируется совр. экспериментами в области синтеза музыки и света (см. Цветомузыка).

Лит.: Г а л е е в Б. М., Проблема синэстезии в искусстве, в кн.: Искусство светящихся звуков. Сб. статей, Казань, 1973; Ванечкина И. Л., О "цветном слухе" А. Н. Скрябина, в сб.: Материалы Всесоюзной школы молодых ученых по проблеме "Свет и музыка". (Третья конференция), Казань, 1975; W е l l е k A., Musikpsychologie und Musikästhetik, Fr./M., 1963.

Б.М.Галеев.

ЦВЕТНОСТИ ТЕОРИЯ, теория о связи цвета хим. соединений с их строением. Ощущение цвета возникает при воздействии на зрительный нерв электромагнитных излучений с энергией в пределах от 2,5-10-12 до 5-10-12 эрг (длины волн от 400 до 760 нм). При этом совместное действие электромагнитных излучений во всём указанном интервале (наз. видимой частью спектра) вызывает ощущение белого света, а раздельное действие узких пучков излучений или совокупности излучений, оставшихся после изъятия (поглощения) нек-рых из них,- окрашенного (см. табл.).  

Длина волны поглощённого света ЛЯМБДА, нм

Поглощаемый цвет

Наблюдаемый цвет

400-435

Фиолетовый

Зеленовато-жёлтый

435-480

Синий

Жёлтый

480-490

Зеленовато-синий

Оранжевый

490-500

Сине-зелёный

Красный

500-560

Зелёный

Пурпурный

560-580

Жёлто-зелёный

Фиолетовый

580-595

Жёлтый

Сийий

595-605

Оранжевый

Зеленовато-синий 

605-730

Красный

Сине-зелёный

730-760

Пурпурный

Зелёный

Поглощение света веществом описывается Бугера-Ламберта-Вера законом. Окраску вещества обычно характеризуют длинной волны Хмакс, при к-рой поглощение света максимально (см. также Поглощение света, Дополнительные цвета).

Смещение Хмакс (при изменении строения молекулы соединения) в сторону длинных волн, сопровождающееся изменением окраски от жёлтой к красной и далее к синей и зелёной, наз. углублением цвета, или батохром-ным эффектом; смещение Хмакс в сторону коротких волн - повышением цвета, или гипсохромным эффектом. Поглощение света приводит к возбуждению электронов молекул, и, в частности, молекул окрашенного вещества в видимой области спектра (X = 400-760 нм). Разность энергий основного и возбуждённого состояний определяет глубину окраски. Возбуждённое состояние молекул бесцветных веществ возникает при больших значениях энергий, чем в случае молекул окрашенных веществ. Из осн. соотношения квантовой теории Е = йс/Х [Е - энергия кванта излучения, h - Планка постоянная (6,62*10-27эрг/сек), с - скорость света (3*1017нм/сек)] следует, что энергию возбуждения молекул окрашенных веществ можно оценить в 35-70 ккал/моль.

Ц. т. возникла в связи с развитием химии синтетич. органич. красителей. Впервые зависимость между их строением и цветом исследовали К. Либерман и К. Гребе (1869). О. Витт предложил в 1876 т. н. хромофорную теорию, согласно к-рой за окраску органических соединений ответственны группы атомов, содержащие кратные связи, напр. -N =N-, -N = O. Эти группы были названы хромофорами (от греч. chroma - цвет и phoros - несущий). Р. Ниецкий и англ. химик Г. Армстронг отметили (1888) исключительную роль хиноидных хромофоров. Значит, влияние на окраску органич. веществ, согласно хромофорной теории, имели группы -ОН, -SH, NH2-, С6Н5О- и др., названные ауксохромами (от греч. аихо - увеличиваю). В. А. Измаильский пришёл в 1915 к выводу, что истинное строение красителей описывается не классич. структурной формулой, а отвечает нек-рому промежуточному состоянию, названному позднее мезомерным. Для этого состояния характерна делокализация связей и зарядов атомов в молекуле (см. Мезомерия). Особенно легко такая делокализация происходит в молекулах, содержащих систему сопряжённых связей в сочетании с расположенными на её концах электронодонорными и электро-ноакцепторными группами (см. Органическая химия, Сопряжение связей). Это сочетание, характерное практически для всех типов красителей, обусловливает как лёгкость поляризации молекул (вследствие смещения л-электронов по цепи сопряжения), так и перехода молекул в возбуждённое состояние. Первое определяет интенсивность поглощения света, второе - глубину окраски вещества.

В соответствии с указанными положениями, чем длиннее цепь сопряжения в молекуле вещества, тем глубже его цвет. Так, даже в ряду углеводородов С6Н5-(СН = СН)n6Н5 Х.макс возрастает от 306 нл (при п = 1) до 403 нм (при п = 5).

Молекулы соединений, цепь сопряжения к-рых завершается электрснодонор-ными и электроноакцепторными группами, окрашены глубже. Так, в ряду веществ типа I Хмакс меняется от 312 нм (п - 1> до 519 нм (п = 3).
2833-3.jpg

Увеличение поляризуемости концезых групп приводит к дальнейшему углублению окраски; так, для красителей типа II Хмакс изменяется от 450 нм (п = 0) до 760 нм (п = 3).
2833-4.jpg

Анализ структуры заместителей и пространственных факторов позволяет предвидеть их влияние на окраску соединений. Напр., нарушение плоскостного строения молекул азокрасителей типа Па
2833-5.jpg

вследствие выведения (CH3)2N-rpyппы из плоскости бензольного кольца объёмным заместителем R сопровождается гипсохромным эффектом: Хмакс при переходе от R = Н к R = (СН3)2СН-смещается от 475 нм до 420 нм.

Пространственные затруднения в самой цепи сопряжения значительно изменяют характер поглощения. Так, если поворот одной части молекулы красителя относительно другой происходит по связи, близкой к простой в III), то наблюдается гипсохромный эффект, если поворот происходит по связи более высокого порядка (6 в IV), то наблюдается батохром-ный эффект. Напр., при замене R = Н на R = СН3 в III Хмакс меняется от 528 нм до 467 нм, а в IV - от 521 нм до 542 нм.
2833-6.jpg

Цвет красителей весьма чувствителен к введению в полиметиновую цепь полярных заместителей X, Y. Электроно-донорные заместители в чётных положениях цепи сопряжения вызывают гипсохромный, электроноакцепторные - батохромный эффект. При введении тех же заместителей в нечётное положение происходит обращение эффекта. Напр.,
2833-7.jpg
2833-8.jpg

Сов. химиком А. И. Киприановым в 1964 показано влияние на цветность красителей внутримолекулярного взаимодействия хромофоров. Напр., бисцианин VIII характеризуется двумя Хмакс (522 и 581 нм), сдвигающимися относительно Лямда макс исходных ("материнских") красителей IX (562 нм) и X (558 нм) соответственно в коротковолновую и длинноволновую части спектра.
2833-9.jpg

Положение Ц. т. о связи окраски вещества с возбуждением электронов приложимо не только к органич. соединениям, содержащим протяжённые системы сопряжённых связей, но и к др. типам окрашенных веществ. Так, для неорганич. соединений появление окраски может быть связано с наличием сильно выраженной деформации электронных орбита-лей; при этом основную роль играет поляризация анионов, увеличение деформи-руемости которых должно благоприятствовать возникновению цветности. Окраску некоторых типов неорганич. веществ связывают, кроме того, с наличием в их молекулах атомов с вакантными орбита-лями. Предполагают, напр., что окраска комплексных ионов (см. Комплексные соединения) обусловлена присутствием в них атомов элементов с незаполненными d- или f-орбиталями. Интенсивное поглощение света такими ионами связано с переносом электронов лигандов на вакантные орбитали центрального атома.

Для расчёта полос поглощения окрашенных хим. соединений (исходя из их структурных формул) существуют квантовомеханич. методы, к-рые во многих случаях дают результаты, совпадающие с экспериментом. Расчёты полос поглощения красителей, молекулы к-рых имеют сложное (особенно несимметричное) строение, пока трудно осуществимы.

Лит.: Бальхаузен К., Введение в теорию поля лигандов, пер. с англ., М., 1964; Д я д ю ш а Г. Г., Электронные спектры и строение симметричных органических соединений, "Украинский химический журнал", 1964, т. 30, № 9; е г о же, Влияние замыкания хромофора в симметричный цикл, там же, № 11; Chemical applications of spectroscopy, ed. W. West, N. Y., 1968; Т е р e н и н А. Н., Фотоника молекул красителей и родственных органических соединений, Л., 1967; Венкатараман К., Химия синтетических красителей, пер. с англ., т. 1 - 3, Л., 1956-74; Штерн Э., Т и м м о н с К., Электронная абсорбционная спектроскопия в органической химии, пер. с англ., М., 1974; Киприанов А. И., Введение в электронную теорию органических соединений, 2 изд., К., 1975.

Г. Г. Дядюша.

ЦВЕТНЫЕ БЕКАСЫ (Rostratulidae), семейство птиц подотряда куликов. Дл. тела 19-24 см. Клюв длинный, твёрдый, слегка расширенный на вершине. Шея короткая. Ноги относительно короткие, пальцы длинные. Оперение бурое с оливковыми, серыми и белыми пе-стринами и пятнами. Самцы мельче самок, окрашены более тускло. 2 вида. Распространены в тропиках и субтропиках Вост. и Юж. Азии, на о-вах Филиппинского архипелага, в Австралии, Африке и на юге Юж. Америки; в СССР в Приморский край залетает Ц. б. R. benghalensis. Живут Ц. б. скрытно, на болотах. Гнёзда на земле. В кладке 2-5 яиц. Насиживает яйца и водит птенцов только самец. Питаются насекомыми, червями и др. беспозвоночными, иногда семенами.

Цветной бекас Rostratula benghalensis.

"ЦВЕТНЫЕ КНИГИ", общее наименование нек-рых публикаций (большей частью официальных) политич. документов, издаваемых в разных странах в виде тематич. сборников (назв. даётся по постоянному цвету обложки). Впервые публикации материалов парламента и дипломатия, документов в виде "Ц, к." - "синих" (Blue Books), а позднее также и "белых" (White Papers) - появились в Англии в 17 в. В др. странах систематич. публикация "Ц. к." началась с 60-х гг. 19 в.: в 1861 во Франции ("жёлтые") и Италии ("зелёные"), в 1868 в Австро-Венгрии ("красные"; по вопросам внешней торговли - "коричневые"), в 1870 в Германии ("белые", гл. обр. по колон. вопросам). В кон. 19-нач. 20 вв. начали публиковаться "красные книги" в Турции и Испании, "зелёные" - в Болгарии, Румынии, Мексике, Бразилии, "серые" - в Бельгии, Дании, Японии, "белые" - в Португалии, Греции, Польше, Чехословакии, "оранжевые" - в Нидерландах, "синие" - в Сербии, Швеции. После нач. 1-й мировой войны 1914-18 воюющие страны опубликовали ряд "Ц. к.", среди к-рых - 2 "оранжевые книги" царского пр-ва (иногда "оранжевыми книгами" называли 18 публикаций царского пр-ва за 1905-15, включая т. н. "малиновую книгу" - сб. документов о переговорах с Японией в 1903-04). Практика издания "Ц. к." по различным вопросам получила в 20 в. широкое распространение. Официальные "Ц. к.", публикуемые в капиталистич. странах, могут быть ценным ист. источником, но требуют критич. анализа, т. к. подбор документов нередко является тенденциозным, а сами документы подвергаются "редактированию". В 1920-22 Наркоминделом РСФСР был издан ряд чкрасных книг" (напр., ч Красная книга. Сборник дипломатических документов о русско-польских отношениях 1918-1920", 1920). Правительство ВНР в 1956-57 опубликовало сб. документов под назв. "Белая книга. Контрреволюционные силы в венгерских октябрьских событиях" (пер. с венг., ч. 1-2, 1956-57). Ряд "белых книг" издан правительством ГДР (напр., "Белая книга. Германская Демократическая Республика и Организация Объединённых Наций", 1969). К "Ц. к." относят также нек-рые сб. документов неправительств, орг-ций (напр., "Коричневая книга о поджоге рейхстага и гитлеровском терроре", 1933, опубликованная Интернац. к-том помощи жертвам гитлеровского фашизма; "белые книги", подготовленные обществ. орг-циями ГДР и ФРГ в 50-х гг., Вьетнама в 60-70-х гг.).

А. Б. Герман.

ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ, технич. название всех металлов и их сплавов (кроме железа и его сплавов, называемых чёрными металлами). Термин "Ц. м." в рус. яз. соответствует термину "нежелезные металлы" во мн. др. языках: англ. - non-ferrous metals; франц.- metaux non-ferreux, metaux non-ferrugineux; нем. - Nichteisenmetalle (также farbige Metalle - цветные металлы и Buntmetalle, дословно - пёстрые металлы). В технике принята условная классификация Ц. м., по к-рой они разделены по различным признакам, характерным для той или иной группы: лёгкие металлы, тяжёлые цветные металлы, благородные металлы (в т. ч. платиновые металлы), тугоплавкие металлы, рассеянные металлы (см. Рассеянные элементы), редкоземельные металлы (см. Редкоземельные элементы), радиоактивные металлы (см. Радиоактивные элементы). Большая группа Ц. м. относится к редким металлам. См. также Металлы, Металлургия.

"ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ", ежемесячный научно-технич. и производств, журнал, орган Мин-ва цветной металлургии СССР и Центр, правления Научно-технич. об-ва цветной металлургии. Осн. в Москве в 1926. Освещает достижения советской и зарубежной науки в области цветной металлургии, вопросы новой техники и технологии, экономики и организации производства. Тираж (1977) 7 тыс. экз. Переиздаётся на англ. языке в США (с 1960).

ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИНСТИТУТ Государственный научно-исследовательский (Гинцветмет), находится в ведении Мин-ва цветной металлургии СССР. Создан в 1930 в Москве. Специализируется в области обогащения и металлургии тяжёлых цветных металлов. В- состав ин-та входят также спец. конструкторское бюро и Рязанский опытно-экспериментальный з-д. Издаются "Научные труды Гинцветмета". Ин-ту дано право приёма к защите кандидатских диссертаций. Из Ц. м. и. в 30-х гг. выделились Всесоюзный н.-и. и проектный ин-т алюминиевой, магниевой и электродной пром-сти, Гиредмет, Унипромедь и др. ин-ты.

ЦВЕТНЫХ ПОЛОС ГЕНЕРАТОР, устройство для получения телевиз. ис-пытат. сигналов, создающих на экране цветного кинескопа изображение в виде цветных и ахроматин, полос. Распространены Ц. п. г., позволяющие получать на экране 8 равных по ширине и высоте вертикальных полос: белую, жёлтую, голубую, зелёную, красную, пурпурную, синюю, чёрную. Яркость полос убывает слева направо. На выходе Ц. п. г. создаются 3 видеосигнала прямоугольной формы с частотами следования для зелёного, красного и синего цветов, равными соответственно fCTр, 2 fтр и 4 fCTр, где fCTр - частота строчной развёртки. Эти сигналы подаются на вход видео-контрольного устройства или декодирующего устройства для получения полного сигнала цветных полос (в последнем случае после декодирования полного сигнала получают 3 цветоразностных сигнала, служащих для осциллографич. контроля работы и настройки декодирующего устройства). Полный сигнал Ц. п. г. используется также для контроля искажений, создаваемых видеомагнитофонами, передающими телевиз. станциями, линиями связи и т. д. Отд. виды искажений могут контролироваться визуально -по изображению цветных полос, воспроизводимых на экране кинескопа; изображение в виде вертикальных цветных полос, ограниченных по высоте, входит в состав универсальных электрич. испытат. таблиц.

Лит. см. при ст. Цветное телевидение.

Н. Г. Дерюгин.

ЦВЕТОВАЯ СЛЕПОТА, неспособность различать цвета. Полная Ц. с., при к-рой не различаются никакие цветовые оттенки, встречается редко. О частичной Ц. с. см. Дальтонизм.

ЦВЕТОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА с), спектрофотометрическая или колориметрическая температура, параметр, характеризующий ход интенсивности I(ЛЯМБДА) излучения к.-л. источника с изменением длины волны X в оптическом диапазоне непрерывного спектра. Ц. т. принимают равной темп-ре абсолютно чёрного тела, имеющего в рассматриваемом интервале длин волн то же относит, распределение интенсивности (см. Планка закон излучения), что и данный источник. Ц. т. характеризует относит, вклад излучения данного цвета в излучение источника, т. е. видимый цвет источника. Понятие Ц. т. широко применяется в астрофизике, гл. обр. при изучении распределения энергии в спектрах звёзд (см. Температура в астрофизике).

ЦВЕТОВЕДЕНИЕ, систематизированная совокупность данных физики, физиологии и психологии, относящихся к процессам восприятия и различения цвета. Ц. включает физ. теорию цвета, теории цветового зрения и вопросы измерения и количеств, выражения цвета (см. Цветовые измерения). В последней трети 20 в. Ц. находится в стадии активного становления в связи с прогрессом составляющих его отд. разделов науки.

ЦВЕТОВОДСТВО, отрасль растениеводства, занимающаяся выращиванием цветочно-декоративных растений для получения цветов на срезку, высадки их в садах, парках, скверах, для внутреннего украшения помещений. В зависимости от назначения и состава растений различают Ц. открытого и закрытого (теплицы, оранжереи, парники) грунта. В открытом грунте возделывают приспособленные к местным условиям многолетние и однолетние цветочные культуры (флоксы, пионы, ирисы, анютины глазки, шалфей, лобелию, петунию и др.). В закрытом грунте выращивают теплолюбивые растения (розу, гвоздику, цикламен), комнатные растения (пальмы, кактусы, алоэ, аспарагусы), проводят зимнюю выгонку сирени, тюльпанов и др. (см. Выгонка растений).

Ц. занимаются с глубокой древности. Священные рощи Др. Греции изобиловали розами, гвоздиками, нарциссами, лилиями, маками, маргаритками, примулами и др. цветочными растениями. Садовники Др. Египта и Месопотамии в течение всего года выращивали розы, ландыши, маки; в папирусах упомянуты любимые цветы египтян - лотос, лилия, мирта, резеда. В Др. Риме увлечение декоративными садами с красивоцветущими растениями (розами, крупноцветным левкоем, гвоздикой и др.) было очень велико. Римляне ввозили цветы из Греции, Египта, Карфагена и Индии.

В Др. Руси цветниками славились монастырские сады, сады князей и бояр, называвшиеся "раем" или "райгородами". Много цветов было в усадьбе основателя Москвы Юрия Долгорукого. В саду Моск. Кремля в 16-17 вв. выращивали махровые пионы, белые и жёлтые лилии, алые мальвы, жёлтые и лазоревые ирисы, тюльпаны, нарциссы и др. цветочные растения. С 17 в. в Москве известны махровые розы. В нач. 18 в. в России стали создавать архитектурные сады и парки с цветниками - Летний сад (1704) в Петербурге, сады Петергофа (1714-25), позднее парки в Царском Селе, в крупных подмосковных имениях- Архангельском, Останкино и др., а в 18-19 вв. - и за пределами Петербурга и Москвы (напр., Алупкинский и Ливадийский парки на Юж. берегу Крыма). Крупное любительское Ц. было сосредоточено в основном в помещичьих и гор. усадьбах; пром. Ц. и продажей цветов и их семян занимались в России гл. обр. иностр. фирмы.

За годы Советской власти Ц. достигло значит, успехов. Этому способствовал ряд постановлений партии и пр-ва, связанных с реконструкцией и благоустройством городов, пром. центров, рабочих посёлков, сел. населённых пунктов, с развитием озеленения (см. Озеленение населённых мест) и садово-паркового стр-ва. В 1950-70 созданы крупные оранжерейно-тепличные комбинаты, цветоводч. х-ва (в Москве, Ленинграде, Краснодарском крае, в Крыму, на Кавказе, в Прибалтике, Сибири и др.), выращивающие цветы на срезку, рассаду, семенной и посадочный материал. Пром. Ц. занимаются мн. овощные тепличные комбинаты, а также колхозы и совхозы. На мн. пром. предприятиях созданы "зелёные цехи", в к-рых выращивают цветочно-декоративные растения для внутризаводского озеленения. Значительно расширилась работа по селекции цветочных растений. Получено много новых сортов; нек-рые из них были отмечены золотыми и серебряными медалями на междунар. выставках. Больших успехов добились селекционеры, создавшие новые сорта роз (И. П. Ковтуненко, И. И. Штанъ-ко), сирени (Л. А. Колесников) и др. цветочно-декоративных растений. В 1957 было организовано гос. сортоиспытание цветочно-декоративных культур в РСФСР, а в 1964 - в общесоюзном масштабе. В 1975 на сортоучастках Гос. комиссии по сортоиспытанию с.-х. культур была дана оценка 2353 сортам, районировано 836 сортов.

Особенно много было сделано для развития Ц. в 9-й (1971-75) пятилетке. В основном определилась сеть х-в, занимающихся Ц., и их специализация, значительно изменён и расширен ассортимент цветочных растений, освоен выпуск теплиц с автоматич. регулированием темп-ры и влажности воздуха. Совершенствовалась технология выращивания цветочно-декоративных культур, что дало возможность увеличить выход цветов с 1 м2 в 1,5-2 раза (по сравнению с 1970), напр., к 1976 выпуск срезанных роз с 1 м2 увеличен до 140 шт. Произ-во цветочных семян, к-рые в основном выращивают совхозы объединения "Союзсортсемовощ", за 1965-75 возросло в 8 раз (в 1975 заготовлено 751,6 ц). В ряде х-в внедрена новая технология выращивания гладиолусов на срезку в осенне-зимний период, позволяющая получать с 1 м2 защищённого грунта 120-150 шт. (вместо 70-80 шт.) цветов. Наиболее развито пром. Ц. в РСФСР, Прибалтике, на Украине, в республиках Ср. Азии.

В РСФСР цветоводч. х-ва объединения "Цветы" - осн. поставщики посадочного материала цветочных растений для озеленения городов республики, а также срезанных цветов для продажи населению. В 9-й пятилетке совхозы объединения ежегодно выращивали ок. 0,5 млн. саженцев роз, до 4,5 млн. укоренённых черенков гвоздики, до 23 млн. луковиц тюльпанов, нарциссов и др., 35 млн. шт. цветов для срезки. В х-вах построено св. 1,2 млн. м оранжерей и теплиц, созданы новые цветочные комбинаты, что позволит выпускать больше цветочной продукции зимой. Только в Москве выращено 214,6 млн. шт. цветов, в т. ч. 104,8 млн. в закрытом грунте. Ежегодно на цветники в садах, парках, скверах столицы высаживают более 50 млн. шт. цветочной рассады. Ц. в РСФСР занимаются также х-ва и н.-и. учреждения Мин-ва с. х-ва.

Цветоводы Латвии в 9-й пятилетке продали населению более 100 млн. шт. цветов, в основном роз, гвоздик, гладиолусов, цикламенов. Большинство их выращено в закрытом грунте. В 1971-75 построено 45 тыс. м2 теплиц для выращивания цветов и декоративно-лиственных растений. Выделены х-ва (в Риге, Тукумсе, Лиепае), специализирующиеся на размножении луковичных культур-нарциссов и тюльпанов.

Осн. задачи Ц. в 10-й (1976-80) пятилетке: увеличить произ-во цветов, улучшить их ассортимент (путём выведения новых сортов и введения в культуру растений дикорастущей флоры) и качество семенного и посадочного материала; ликвидировать сезонность поступления цветочной продукции; уменьшить себестоимость продукции за счёт механизации посадки и ухода за растениями, особенно в защищённом грунте, и др. Науч. работой в области Ц. в СССР занимаются н.-и. ин-ты плодоводства и садоводства, в к-рых созданы спец. отделы, ботанич. сады (напр., Гл. ботанический сад АН СССР, Никитский ботанич. сад), Академия коммунального х-ва им. К. Д. Панфилова, Станция декоративного садоводства, Моск. с.-х. академия им. К. А. Тимирязева, специализированные совхозы (напр., "Южные культуры" и "Цветы Кубани" в Краснодарском крае). Большую работу проводят секции об-в охраны природы, цветоводы-любители. Издаётся журнал "Цветоводство".

За рубежом Ц. развито во мн. странах, особенно в европейских. В ФРГ, Нидерландах, Италии, Франции, Болгарии, Дании, Польше, ГДР и др. Ц. составляет важную отрасль экономики, а его продукция является предметом экспорта. Напр., Нидерланды, специализирующиеся на произ-ве луковиц тюльпана, гиацинта, нарцисса, ежегодно выращивают их более 2 млрд. шт. и ок. 850 млн. шт. экспортируют (1970). В ФРГ производят более 94 млн. шт. срезанных роз и 113 млн. шт. гвоздик (основные культуры), в Нидерландах соответственно 1170,5 млн. и 354,5 млн., Дании- 52,4 млн. и 16 млн. (1970). Большое внимание Ц. уделяется также в Японии, США, Индии, Мексике и др.

Лит.: К л а н г И. И., Городское цветочное хозяйство. (Оранжереи и парники), М., 1953; Волошин М. П., Забелин И. А., К о р м и л и ц ы н А. М., Южное цветоводство, Симферополь, 1959; К и с е л е в Г. Е., Цветоводство, 3 изд., М., 1964.

В. Н. Былов.

"ЦВЕТОВОДСТВО", ежемесячный научно-производственный журнал Мин-ва с. х-ва СССР. Издаётся в Москве с 1958 для агрономов-цветоводов, работников в области озеленения и декоративного садоводства, селекционеров, цветоводов-любителей и др. Освещает опыт работы цветоводч. х-в и секций цветоводства об-в охраны природы СССР, зарубежный опыт, публикует статьи о новинках селекции, механизации цветоводства, проекты цветников и т. п. Тираж (1977) 200 тыс. экз.

ЦВЕТОВОЕ ЗРЕНИЕ, цветное зрение, цветовосприятие, способность глаза человека и мн. видов животных с дневной активностью различать цвета, т. е. ощущать отличия в спектральном составе видимых излучений и в окраске предметов. Видимая часть спектра включает излучения с разной длиной волны, воспринимаемые глазом в виде различных цветов. Ц. з. обусловлено совместной работой нескольких све-топриёмников, т. е. фоторецепторов сетчатки разных типов, отличающихся спектральной чувствительностью. Фоторецепторы преобразуют энергию излучения в физиол. возбуждение, к-рое воспринимается нервной системой как различные цвета, т. к. излучения возбуждают приёмники в неодинаковой степени. Спектральная чувствительность фоторецепторов разного типа различна и определяется спектром поглощения зрительных пигментов. Каждый светоприёмник в отдельности не способен различать цвета: все излучения для него отличаются лишь одним параметром - видимой яркостью, или светлотой, т. к. свет любого спектрального состава оказывает качественно одинаковое физиол. воздействие на каждый из фотопигментов. В связи с этим любые излучения при определённом соотношении их интенсив-ностей могут быть полностью неразличимы друг от друга одним приёмником. Если в сетчатке есть неск. приёмников, то условия равенства для каждого из них будут различными. Поэтому для сочетания неск. приёмников мн. излучения не могут быть уравнены никаким подбором их интенсивностей.

Основы современных представлений о Ц. з. человека разработаны в 19 в. англ, физиком Т. Юнгом и нем. учёным Г. Гельмгольцем в виде т. н. трёхкомпонентной, или трихроматической, теории цветовосприятия. Согласно этой теории, в сетчатке глаза человека имеются три типа фоторецепторов (колбочковых клеток), чувствительных в разной степени к красному, зелёному и синему свету. Однако физиол. механизм цветовосприятия позволяет различать не все излучения. Так, смеси красного и зелёного в определённых соотношениях неотличимы от жёлто-зелёного, жёлтого и оранжевого излучений; смеси синего с оранжевым могут быть уравнены со смесями красного с голубым или с сине-зелёным. У некоторых людей наследственно отсутствует один (см. Дальтонизм) или два светоприёмника из трёх, в последнем случае Ц. з. отсутствует.

Ц. з. свойственно мн. видам животных. У позвоночных (обезьяны, мн. виды рыб, земноводные), а из насекомых у пчёл и шмелей Ц. з. трихроматическое, как и у человека. У сусликов и мн. видов насекомых Ц. з. дихроматическое, т. е. основано на работе двух типов светоприёмников, у птиц и черепах, возможно, - четырёх. Для насекомых видимая область спектра смещена в сторону коротковолновых излучений и включает ультрафиолетовый диапазон. Поэтому мир красок насекомого существенно отличается от нашего.

Осн. биол. значение Ц. з. для человека и животных, существующих в мире несамосветящихся объектов, - правильное узнавание их окраски, а не просто различение излучений. Спектральный состав отражённого света зависит как от окраски предмета, так и от падающего света и поэтому подвержен значительным изменениям при перемене условий освещения. Способность зрительного аппарата правильно узнавать (идентифицировать) окраску предметов по их отражательным свойствам в меняющихся условиях освещения наз. константностью восприятия окраски (см. Цвет). Ц. з. - важный компонент зрит, ориентации животных. В ходе эволюции мн. животные и растения приобрели разнообразные средства сигнализации, рассчитанные на способность животных-"наблюдателей" воспринимать цвета. Таковы ярко окрашенные венчики цветков растений, привлекающие насекомых и птиц опылителей; яркая окраска плодов и ягод, привлекающая животных распространителей семян; предупреждающая и отпугивающая окраска ядовитых животных и видов, им подражающих; "плакатная" раскраска мн. тропич. рыб и ящериц, имеющая сигнальное значение в территориальных взаимоотношениях; яркий брачный наряд, носящий сезонный или постоянный характер, свойственный множеству видов рыб, птиц, пресмыкающихся, насекомых; наконец, спец. средства сигнализации, облегчающие у рыб и птиц взаимоотношения между родителями и потомством.

См. также Биооптика, Глаз, Зрение, Зрения органы.

Лит.: Н ю б е р г Н. Д., Курс цветоведения, М.-;Л., 1932; Кравков С. В., Цветовое зрение, М., 1951; К а н а е в И. И., Очерки из истории проблемы физиологии цветового зрения от античности до XX века, Л., 1971; Физиология сенсорных систем, ч. 1, Л., 1971 (Руководство по физиологии); О р л о в О. Ю., Об эволюции цветового зрения у позвоночных, в кн.: Проблемы эволюции, т. 2, Новосиб., 1972.

О. Ю. Орлов.

ЦВЕТОВОЙ КОНТРАСТ, 1) в цветовых измерениях (колориметрии) характеристика разницы между двумя цветно

2833-10.jpg

в силу того, что число пороговых ц. к. при переходе от одной точки к другой на треугольнике цветности зависит от пути перехода, причём прямая, соединяющая две точки цветности, обычно не соответствует миним. числу пороговых Ц. к.

Стремление построить такой треугольник цветности, на к-ром прямая соответствовала бы миним. числу пороговых Ц. к., а равные прямолинейные отрезки — равному их числу, ведёт к построению т. н. равноконтрастных диаграмм цветности. Однако эта задача решена пока лишь приблизительно.

Лит.: Мешков В. В., Основы светотехники, ч. 2, М.Л., 1961.

А. В. Лиизов.

2) В физиологической оптике и теориях цветового зрения изменение восприятия к.-л. цвета, вызываемое одновременным (одновременный Ц. к.) или предварительным (последоват. Ц. к.) воздействием на глаз излучения другого (т. н. индуцирующего) цвета. Одновременный Ц. к. происходит под влиянием действия на цветочувствительные фоторецепторы сетчатки глаза окружающего цветового фона или цветов, соприкасающихся с исследуемым. Последоват. Ц. к. требует малого времени между действиями на фоторецепторы индуцирующего и исследуемого цветов. В результате восприятие цвета может меняться как по светлоте, так и по цветовому тону и насыщенности (см. Цвет). Эти изменения всегда увеличивают цветовые различия. Так, серое поле на белом фоне темнеет, а на чёрном - светлеет; серое на красном - зеленеет, а на жёлтом - синеет, и т. д.

Явления обоих типов Ц. к. тесно связаны с фотохим. изменениями соотношений спектральной чувствительности селективных приёмников света сетчатки и взаимодействием возбуждений в зрит, центрах головного мозга.

Лит. см. при ст. Цветовое зрение.

ЦВЕТОВОЙ ЭКВИВАЛЕНТ, то же, что колор-эквивалент.

ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ФОТОГРАФИЧЕСКОЕ, 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 к-ром 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 наз. Ц. ф., при к-ром излучение, отражаемое или пропускаемое любым участком изображения, визуально равно излучению от соответствующего участка объекта по объективным (колориметрическим) характеристикам цвета, напр., трём его координатам (см. Цветовые измерения). Наконец, психологически точно Ц. ф., при к-ром 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, колориметрич.), т. к. решающим образом зависит от мн. переменных факторов, предполагаемых при объективной оценке постоянными. Среди этих факторов важнейшие связаны со свойствами самого изображения и условиями его показа (напр., 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 количеств, оценки (если она нужна) психологич. точности Ц. ф. можно положить т. н. порог цветоразличения (см. Цветовой контраст) - то миним. изменение цвета, к-рому при данных условиях наблюдения соответствует первое едва заметное изменение зрит, 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, методы измерения и количественного выражения цвета. Вместе с различными способами математич. 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 математич. описания цвета в колориметрии является экспериментально установленный факт, что любой цвет при соблюдении упомянутых условий можно представить в виде смеси (суммы) определённых количеств 3 л и-нейно независимых цветов, т. е. таких цветов, каждый из к-рых не может быть представлен в виде суммы к.-л. количеств 2 других цветов. Групп (систем) линейно независимых цветов существует бесконечно много, но в колориметрии используются лишь нек-рые из них. Три выбранных линейно независимых цвета наз. основными цветами; они определяют цветовую координатную систему (ЦКС). Тогда 3 числа, описывающие данный цвет, являются количествами осн. цветов в смеси, цвет к-рой зрительно неотличим от данного цвета; это и есть ЦК данного цвета.

Экспериментальные результаты, к-рые кладут в основу разработки колориметрич. ЦКС, получают при усреднении данных наблюдений (в строго определённых условиях) большим числом наблюдателей; поэтому они не отражают точно свойств цветового зрения к.-л. конкретного наблюдателя, а относятся к т. н. среднему стандартному колориметрич. наблюдателю.

Будучи отнесены к стандартному наблюдателю в определённых неизменных условиях, стандартные данные смешения цветов и построенные на них колориметрич. ЦКС описывают фактически лишь физ. аспект цвета, не учитывая изменения цвето-восприятия глаза при изменении условий наблюдения и по др. причинам (см. Цвет).

Когда ЦК к.-л. цвета откладывают по 3 взаимно перпендикулярным координатным осям, этот цвет геометрически представляется точкой в трёхмерном, т. н. цветовом, пространстве или же векmopoM начало к-рого совпадает с началом координат, а конец - с упомянутой точкой цвета. Точечная и векторная гео-метрич. трактовки цвета равноценны и обе используются при описании цветов. Точки, представляющие все реальные цвета, заполняют нек-рую область цветового пространства. Но математически все точки пространства равноправны, поэтому можно условно считать, что и точки вне области реальных цветов представляют нек-рые цвета. Такое расширение толкования цвета как математич. объекта приводит к понятию т.н. нереальных цветов, к-рые невозможно как-либо реализовать практически. Тем- не менее с этими цветами можно производить математич. операции тал же, как и с реальными цветами, что оказывается чрезвычайно удобным в колориметрии. Соотношение между осн. цветами в ЦКС выбирают так, что их количества, дающие в смеси нек-рый исходный цвет (чаще всего белый), принимают равными 1.

Своего рода "качество" цвета, не зависящее от абс. величины цветового вектора и наз. его цветностью, геометрически удобно характеризовать в двумерном пространстве - на "единичной"- плоскости цветового пространства, проходящей через 3 единичные точки координатных осей (осей осн. цветов). Линии пересечения единичной плоскости с координатными плоскостями образуют на ней равносторонний треугольник, в вершинах к-рого находятся единичные значения осн. цветов. Этот треугольник часто наз. треугольником Максвелла. Цветность к.-л. 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 абс. 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 к-рых 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 к-рой 3 цветовые координаты равны между собой (каждая равна 4/з), находится в центре тяжести цветового треугольника.

Представление цвета с помощью ЦКи 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), к-рые 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 физиол. ЦКС, но функции спектральной чувствительности глаза не удаётся установить прямыми измерениями. Их опре-/кляют косвенным путём и не используют непосредственно в качестве основы построения колориметрич. 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 осн. цветов. Оба цвета наблюдают рядом на 2 половинках фотометрич. поля сравнения. По достижении уравнивания измеряются количества 3 осн. цветов и их отношения к принимаемым за 1 количествам осн. цветов в смеси, уравнивающей выбранный опорный белый цвет. Полученные величины будут ЦК уравниваемого цвета в ЦКС, определяемой осн. цветами прибора и выбранным опорным белым цветом. Если единичные количества красного, зелёного и синего осн. цветов обозначить как (К), (3), (С), а их количества в смеси (ЦК) - К, 3, С, то результат уравнивания можно записать в виде цветового уравнения: Ц = К(К) + 3(3) + С (С). Описанная процедура не позволяет уравнять большинство чистых спектральных цветов со смесями 3 осн. цветов прибора. В таких случаях нек-рое количество одного из основных цветов (или даже двух) добавляют к уравниваемому цвету. Цвет получаемой смеси уравнивают со смесью оставшихся 2 осн. 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) + + 3(3) + С(С). При допущении отрицат. значений ЦК уже все спектральные цвета можно выразить через выбранную тройку осн. цветов. При усреднении результатов подобной процедуры для неск. наблюдателей были получены значения количеств 3 определённых цветов, требующиеся в смесях, зрительно неотличимых от чистых спектральных цветов, к-рые соответствуют монохроматич. излучениям одинаковой интенсивности. При графич. построении зависимостей количеств осн. цветов от длины волны получаются функции длины волны, наз. кривыми сложения цветов или просто кривыми сложения.

Кривые сложения играют в колориметрии большую роль. По ним можно рассчитать количества осн. 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 монохроматич. составляющим (с учётом их интенсивности). Возможность подобного представления основана на одном из опытно установленных законов смешения цветов, согласно к-рому 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 физиол. 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 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 к-рой были определены экспериментально описанным выше способом. Её осн. цветами являются чистые спектральные цвета, соответствующие монохроматич. 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 Междунар. комиссией по освещению (МКО) в 1931 и известной под назв. междунар. колориметрич. системы МКО RGB (от англ., нем. red, rot - красный, green, grim - зелёный, blue, bfau - синий, голубой) показаны на
рис. 1.

Рис. 1. Кривые сложения для ЦКС МКО RGB.

Рис. 2. Кривые сложения для ЦКС МКО XYZ.

Кривые сложения системы МКО RGB имеют отрицат. участки (отрицат. количества осн. цветов) для нек-рых спектральных цветов, что неудобно при расчётах. Поэтому наряду с системой RGB МКО в 1931 приняла др. ЦКС, систему XYZ, в к-рой отсутствовали недостатки системы RGB и к-рая дала ряд др. возможностей упрощения расчётов. Осн. цветами (X), (У), (Z) системы XYZ являются нереальные цвета, выбранные так, что кривые сложения этой системы (рис. 2) не имеют отрицат. 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 (Я) (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 зрит, различию между соответств. 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 зрит, восприятия от интенсивности возбуждения цветочувствит. фоторецепторов (приёмников света в сетчатке глаза). Предложено много эмпирич. 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 и, v, полученный в 1937 Д. Л. Мак-Адамом путём видоизменения графика, предложенного Д. Б. Джаддом (оба - США) на основании многочисл. экспериментальных данных. Для подсчёта числа порогов цветоразличения ДЕ между разными цветами в наст. время (1970-е гг.) по временной рекомендации МКО используется эмпирич. формула Г. Вышецкого:
2833-11.jpg

ность опорного белого цвета, У - коэфф. отражения в данной точке объекта в %.

Описание, приведённое выше, показывает, что цель процесса измерения цвета - определение его ЦК в нек-рой ЦКС. Чаще всего это - стандартная колориметрич. 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. спектрофотометрич. 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
2833-12.jpg

Рис. 3. График цветностей х, у системы X Y Z и цветовой треугольник системы RGB (R - красный, G - зелёный, В - синий).

Спектральное распределение излучения и спектральную характеристику отражения (пропускания) измеряют, разлагая свет в спектр, напр., в спектрофотометре или монохроматоре. Кривые сложения задаются в виде таблиц значений удельных координат через 5 или 10 "л. Имеются также таблицы величин Е (X) х (X) 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 к-рых совпадают с кривыми сложения. Каждый такой светоэлектрич. преобразователь выполняет действия перемножения 2 спектральных функций и интегрирования произведений, в результате чего на его выходе электрич. сигнал равен (при соответствующей калибровке прибора) одной из ЦК. Подобные цветоизмерит. приборы наз. 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. Осн. трудностью при изготовлении фотоэлект-рич. колориметров является достаточно точное ч формирование" кривых сложения, для чего обычно подбирают соответствующие светофильтры. Если прибор предназначен_для работы с кривыми сложения х, у, 2, то наиболее трудно сформировать двугорбую кривую х (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 к-рой одногорбые. Один из каналов колориметра одновременно может служить яркомером. Часто в таких приборах предусматривается расчёт координат цветности. Макс, точность Ц. и. фотоэлектрич. 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, напр., для воспроизведения цветных изображений. Осн. цвета такого устройства определяют ЦКС, и их количества в смеси, дающей нек-рый цвет, и есть ЦК этого цвета в ЦКС устройства. Пример такого устройства - трёхцветный кинескоп, в к-ром раздельное управление свечениями 3 люминофоров обеспечивает получение всего множества цветов, цветности к-рых заключены в пределах цветового треугольника, определяемого осн. цветами кинескопа (цветностями свечений люминофоров, см. Цветное телевидение). Для непосредств. измерения количеств 3 осн. цветов в цвете смеси, воспроизводимом на экране кинескопа, т. е. ЦК в ЦКС кинескопа, можно использовать фотоэлектрич. приёмник излучения с произвольной спектральной чувствительностью, лишь, бы она не выходила за пределы видимого спектра. Измерит, прибором, подключённым к такому приёмнику, достаточно, поочерёдно замерить интенсивности свечения отд. 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 интенсив-ностей свечения 3 люминофоров после установки на экране опорного белого цвета, т. е. цвета с опорной цветностью ЦКС кинескопа и макс, яркостью. В дальнейшем при измерениях разных цветов показания прибора делятся на показания для соответств. осн. 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, фотоэлектрич. колориметра) или визуально по спец. эталону белого цвета. Точность установки опорного белого цвета при калибровке определяет точность последующих Ц. и. Получить значения ЦК в др. ЦКС (напр., международных) можно, пересчитав показания прибора по формулам преобразования ЦК. Для вывода пересчётных формул нужно знать координаты цветности опорного белого цвета и осн. цветов данного кинескопа, к-рые измеряют к.-л. др. методом. Большое преимущество такого непосредств. измерения ЦК по сравнению с Ц. и. при помощи фотоэлектрич. 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 отд. 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 отд. цветных свечений. Чтобы получить значения ЦК по 3 отсчётам трёхфильтрового прибора, используют пересчётную матрицу, элементы к-рой 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 электрич. 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 осн. цветов такого прибора, добивается зрит. тождества цвета смеси этих цветов и измеряемого цвета. Затем вместо последнего измеряют цвет смеси. А её ЦК есть просто количества осн. цветов колориметра, отнесённые к количествам этих же цветов, входящих в смесь, к-рая даёт опорный белый цвет ЦКС колориметра. Измерить количества осн. 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 мета-мер - цвет смеси трёх осн. цветов колориметра. Процесс зрит, уравнивания двух цветов служит при этом для получения такого метамера цвета образца, ЦК к-рого можно легко измерить. Достоинством визуального колориметрирования является высокая точность Ц. и. Недостатком - то, что получаемые результаты действительны для конкретного (выполняющего зрит, уравнивание двух цветов), а не для стандартного наблюдателя. Кроме того, этим методом трудно измерять цвета не отд. образцов, а предметов.

Принцип зрит. сравнения измеряемого цвета с цветом, ЦК к-рого 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, к-рые 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 междунар. 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 спец. образцов, но дискретность набора цветов в атласе снижает точность измерений, к-рая дополнительно понижается из-за того, что условия зрит, 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 при-кидочными 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 количеств, выражения цвета. Примером может служить только что описанное выражение цвета в системе к.-л. цветового атласа. Ещё один такой способ - выражение цвета через его яркость, преобладающую длину волны и колориметрич. 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 нек-рых совокупностей цветностей (линий на графике цветностей) можно использовать одномерное выражение. Первая такая совокупность - чистые спектральные цвета и чистые пурпурные цвета, цветности к-рых определяются значениями преобладающей длины волны. Второй совокупностью, для к-рой 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. темп-pa в градусах Кельвина абсолютно чёрного тела, при к-рой оно имеет данную цветность.

Лит.: Г у р е в и ч М. М., Цвет и его измерение, М.- Л., 1950; Кривошеее М. И., К у с т а р ё в А. К., Световые измерения в телевидении, М., 1973; Н ю б е р г Н. Д., Измерение цвета и цветовые стандарты, М., 1933; W г i g h t W. D., The measurement of colour, 3 ed., L., 1964; Wуszecky G., Stiles W. S., Color science, N. Y., 1967.

А. К. Кустарёв.

Яндекс.Метрика

© (составление) libelli.ru 2003-2018