Спектральні шкали

Спектральні шкали. Слабкий пластичний ефект традиційних зелено-коричневих шкал спонукав до заміни темно-коричневого кольору у верхніх ступенях шкали оранжево-червоними і червоними. При цьому вживання достатньо чистих жовтих і світлих коричневих тонів для середніх ступенів і введення у верхніх ступенях оранжевих і червоних кольорів зростаючої насиченості з висотою забезпечили хорошу пластичність в зображенні рельєфу. У відображенні низин насичений зелений колір замінений більш м'якими освітленими зеленими тонами. Така шкала, яку умовно можна назвати спектральною, одержала широке вживання в оформленні рельєфу багатьох сучасних карт: на гіпсометричній карті СРСР масштабу 1:2 500 000 (1959), Атласі світу (1967, 1999), “Природа і ресурси світу“ (1999), Атласі Росії (1998), багатьох учбових картах і атласах.

У цілях досягнення найвиразнішого зображення рельєфу з давніх часів проводилися пошуки різних прийомів побудови шкал. У цьому відношенні цікава рання гіпсометрична шкала, запропонована віденським картографом К. Пойкером, що проводив на рубежі XIX і XX ст. спеціальні дослідження по кольоровій пластиці і розробці шкал рельєфу. Шкала складається з 15 ступенів, причому 5 нижніх утворюють ахроматичний ряд (сірі кольори), а верхні для височин і гірського рельєфу складають хроматичний ряд. Особливість хроматичного ряду — його побудова в послідовності кольорового складу сонячного спектру: сіро-зелений, зелений, жовтий, жовто-оранжевий, оранжевий, червоний. Ця шкала одержала назву спектрально-адаптивної.

Принципи побудови шкали засновані на зміні світлоти ахроматичного ряду в п'яти нижніх ступенях, а також зміні кольорового тону і зростанні насиченості її хроматичної частини. Підвищення світлоти сірого кольору з висотою викликає сприйняття опуклості рельєфу, тому для нижньої частини шкали очевидний принцип «чим вище, тим світліше». В хроматичній частині шкали Пойкер використовував аналогію повітряної перспективи. Спостерігаючи рельєф зверху, гірські частини представляються ближче до ока, ніж знижені ділянки рельєфу, а отже, яскравіше і повноколірніше, відддалені ж частини рельєфу втрачають насиченість. У цьому виявляється принцип «чим вище, тим насиченіше і яскравіше». Такий розподіл кольорових параметрів дозволив досягти хорошого пластичного ефекту і помітності висотних шарів. Але шкала Пойкера не одержала широкого визнання через складність технічного виконання, а головне, через надмірно темні і тьмяні тони низин. До того ж сірий колір низкою світлоти створює на рівнинних ділянках слабку читаність іншого змісту карти. Разом з тим шкала стала основою для подальшої розробки сучасних шкал.

Ці шкали будуються за принципом розбіжності з середини шкали згущування фарбування зеленого кольору й чистих теплих кольорів спектру. У нижній частині шкали замість зеленого кольору можуть використовуватися сіро-зелені або сірі.

Виникнення шкал відноситься до рубежу XIX і XX сторіч. Віденський картограф К. Пойкер запропонував шкали, засновані на з'єднанні двох рядів — ахроматичного і ряду теплих кольорів спектру. В ахроматичному ряді зростає світлота, а в спектральному — насиченість, забезпечуючи сильний пластичний ефект. Шкали широко не застосовувалися через надмірно темні нижні ступені. Ідея ж пластичної побудови за допомогою згущування чистих забарвлень одного або декількох теплих кольорів спектру була схвалена.

Підгрупа шкал висвітлення сірих кольорів і посилення фарбування одним із теплих кольорів.

Ці шкали будуються на поєднанні двох принципів: в нижній частині — «чим вище, тим світліше», у верхній — «чим вище, тим ближче до повнокольорового». Шкала, яку К. Пойкер назвав адаптивно-перспективною, містить рівну кількість ступенів ахроматичного і хроматичного кольорів. Нижній сірий ступінь має світлоту, однакову з самим верхнім ступенем хроматичного кольору і не є дуже світлою, унаслідок чого найбільша площа карти має сіре фарбування. Задовільна читаність ступенів висотної зони забезпечується лише у разі невеликого числа ступенів шкали (5— 6). Сірому кольору допустимо додавати легку зеленуватість, а за відсутності тіньового доповнення можливе деяке ухилення спектральних кольорів у бік коричневатості.

Підгрупа шкал виствітлення сірих кольорів і посилення фарбування теплими кольорами спектрального ряду

Шкала К. Пойкера, побудована за таким принципом, названа спектрально-адаптивною.

Фарбування шкали будується таким чином. Перші п'ять ступенів сірого кольору освітлюються вгору. На четвертій і п'ятій ступенях сірий колір набуває зелений відтінок (дуже легкий — на четвертому ступені і посилений — на п'ятій), що забезпечує м'який перехід в хроматичну частину шкали.

Подальші три ступені мають фарбування: шоста — зеленувато-жовту, сьома — лимонно-жовту, восьма — ясно-жовту з ухилом в рожеву. За світлотою ці ступені залишаються майже однаковими з п'ятою.

На верхніх ступенях (від 9-й до 15-й) відбувається утеплення кольору від густого жовтого до кіноварно-червоного і, головним чином, збільшення насиченості.

Такий розподіл кольорових характеристик забезпечує сильний пластичний ефект і задовільну помітність шарів у багатоступінчастій шкалі.

Недоліками шкали є: зайва темнота нижніх ступенів, сильне контрастування сірого і жовтого кольорів, умовність фарбування. Через вказані недоліки шкала не застосовувалася, не дивлячись на її хороші пластичні якості.

Підгрупа шкал висвітлення сіро-зелених кольорів і згущування жовтих, жовто- або оранжево-коричневих і червоних кольорів

Типовою шкалою цієї підгрупи є шкала німецького картографа Кремлінга. Ним були враховані заперечення картографів і географів проти сірого кольору і необгрунтовано сильна пластична дія жовтого і оранжевого кольорів в середині шкали К. Пейкера. Кремлінг запропонував внести в його шкалу зміни: чисто сірі ступені замінити сірувато-зеленими, в ясно-жовті ввести світлий сірий, а в чисті оранжеві ступені — легкі коричневі тони. Шкала Кремлінга закінчується приблизно так само, як у К. Пейкера, але замість кіноварно-червоних кольорів використані густі червоні більш холодного відтінку (кармінові). У пластичному відношенні шкала займає середнє положення в загальному ряді шкал.

Підгрупа шкал висвітлення зелених кольорів і згущування теплих кольорів спектру (стандартна спектральна шкала)

Шкала, по суті, є модифікацією зелено-коричневої шкали. Початок вживання цієї шкали поклав польський географ Ромер у 20—30-х рр. У СРСР її стали застосовувати в кінці 40-х років. Не дивлячись на умовність фарбування, ця шкала використовується майже на всіх фізичних учбових картах, виданих окремо або що входять в атласи. Виключно широке вживання шкали, побудованої за вказаним принципом, стало підставою назвати її стандартною спектральною шкалою (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Приклад гіпсометричної карти із стандартною спектральною шкалою.

Шкала володіє хорошою пластикою, але, обмежуючись у висотній зоні оранжевими ступенями, не створює чіткої помітності ступенів високогірної частини навіть при використанні червоного кольору. Досягнення правильного пластичного ефекту, відповідного профілю рельєфу, залишається скрутним. В окремих випадках його можна посилити відмиванням рельєфу, але лише при достатній світлоті верхніх ступенів. Доцільно застосовувати двобарвне відмивання: очищені тіні (підкладку) виконати холодним кольором, а верхні (удари) — теплим. Відображення лісів перспективним малюнком на спектральному фарбуванні з відмиванням дає хороші результати.