Группа российских ученых из географического факультета МГУ, ЦЭПЛ РАН и ИППИ РАН изучила вариабельность определения цвета почв.
Цвет является важнейшей морфологической характеристикой объектов. Названия многих почв или почвенных горизонтов прямо или косвенно связаны с их цветовыми особенностями. Однако восприятие и словесная характеристика цвета весьма субъективны. Для повышения воспроизводимости и согласованности цветовых характеристик в почвоведении широко используют цветовую шкалу Манселла. Шкала включает три независимых характеристики цвета: оттенок (так называемый hue), значение (value) и цветность (chroma). Однако до сих пор не было исследований, насколько согласованы оценки цвета (выбор той или иной палетки из шкалы Манселла) разными людьми и какие факторы определяют неоднозначность этих оценок.
В 2021 году во время студенческой практики группа исследователей (3 преподавателя и 17 студентов) с помощью шкалы Манселла определяли цвет у 141 почвенного образца. В эксперименте участвовало по 10 представителей обоих полов, каждый из которых независимо определял цвет бурых, практически черных, серых и белесых образцов из основных почв Смоленского Поозерья. По итогам диагностики было выявлено наиболее часто встречающееся (модное) значение по всем трем цветовым характеристикам шкалы Манселла и по отдельности для каждой из них, с последующим переводом значений в систему RGB. «В ходе исследования мы хотели проверить, насколько согласованно люди определяют цвет одного и того же образца? Можно ли выделить образцы, в которых сложно или, наоборот, легко определить цвет», — рассказал руководитель студенческой практики и проекта РНФ № 21-74-20171, старший научный сотрудник географического факультета МГУ и ЦЭПЛ РАН Иван Семенков.
Ученые выяснили, что хуже всего был определен цветовой оттенок (hue) в темных образцах с высоким содержанием органического вещества (на фотографиях А – гумусовый и Н – перегнойный горизонты). Вариабельность определения двух других характеристик шкалы Манселла (значения и цветности) не зависела от цветовых особенностей почвенного материала. Если же говорить о полной характеристике цвета, т.е. одновременном использовании всех трех показателей шкалы Манселла, то наиболее согласованными оказались оценки бурого горизонта вмывания веществ (текстурного или B как его именуют почвоведы) в дерново-подзолистых почвах. Наименее согласованными были оценки сизого (глеевого) горизонта G и практически черного материала, соответствующего культурному слою древних поселений (U).
«Одинаковый цветовой индекс по шкале Манселла одному и тому же образцу присваивали с частотой от 15 до 63% при среднем значении 29%. Другими словами, в лучшем случае 13 участников эксперимента из 20 независимо выбирали одну и ту же палетку из шкалы Манселла. В среднем, девушки были ближе в оценках цвета к модному значению, чем юноши. То есть представительницы женского пола были более согласованными в своих оценках. Юноши же чаще не совпадали в своих оценках», — сообщила заведующий лабораторией ИППИ РАН Галина Клинк.
Были обнаружены участники, кто систематически чаще попадал в модное значение. Были и нонконформисты – те, кто систематически давал такое значение, которое не являлось модным. Таких людей с особенным видением цвета оказалось 15%. Если говорить в контексте известной многим системы RGB, то наиболее согласованными получились оценки цвета торфяных и перегнойных горизонтов (темно-бурых и коричневых).
Исследователи предлагают сократить число палеток для наиболее темных (практически черных) цветов, которые вызывают наибольшие трудности в диагностике по шкале Манселла, но очень близки между собой в системе RGB. Напротив, можно было бы увеличить число палеток для насыщенных образцов, где возникают трудности с идентификацией цветности.
В исследовании принимали участие: студенты 2 курса (А. Дьяконов, В. Карпачев, Д. Касимова, Г. Колос, А. Куликова, А. Пеунова, А. Пискунова, Н. Соболев, П. Чеченков) и 3 курса (Д. Жогов, Д. Котов, А. Наумов, М. Осипова, Е. Сергеева, Е. Старчикова, И. Тамаровский, Д. Терехова) и аспирант П.Р. Енчилик географического факультета МГУ, к.б.н. Г.В. Клинк, к.г.н. И.Н. Семенков.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Geoderma»: http://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116645.
Фото 1. Почвы Смоленского Поозерья, цвет которых диагностировали с помощью шкалы Манселла. А – гумусовый горизонт от серого до черного цвета, B – бурые горизонты вмывания веществ, C – желтовато-бурые почвообразующие породы, Е – осветленные горизонты вымывания веществ, G – сизые горизонты, H – темно-бурый (до черного) перегнойный горизонт, Т – коричневато-бурый торфяный горизонт, U – культурный слой. Фото И. Семенкова
Фото 2. За работой. Фото Е. Старчиковой
Фото 3. Материал глеевого горизонта на листе шкалы Манселла. Фото Е. Старчиковой
