大家在中學(xué)物理課中就知道，光線是電磁波，而電磁波的傳播強(qiáng)度與其頻率和波長(zhǎng)有關(guān)，頻率低波長(zhǎng)長(zhǎng)受物質(zhì)衰減的幅度就小，反之就大；白光的電磁波頻率波長(zhǎng)由各種可視顏色紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫組成，其中紅光的頻率最低波長(zhǎng)也長(zhǎng)，而紫光的頻率最高屬短波長(zhǎng)。波長(zhǎng)越短的光被大氣層及塵挨吸收衰減的就越強(qiáng)，反之就弱。由于地球的圓弧使得高緯度地區(qū)的大氣層相對(duì)光線增加了厚度，高頻短波光線被大量衰減，而低頻長(zhǎng)波光線暢通無阻（見上圖低色溫區(qū)）。這就是上午和傍晚日光是紅黃色的原因。而上午10時(shí)至下午3時(shí)這個(gè)時(shí)段的日光基本上是白光，這段時(shí)間就被影視業(yè)界稱為攝影拍片的黃金時(shí)段。
色光科學(xué)家測(cè)定夏至的陸地和海濱兩區(qū)域正午時(shí)分的日光色溫為5000K和5500K，離這段時(shí)間前后的色溫在4800-5800K之內(nèi)對(duì)彩色影象記錄設(shè)備產(chǎn)生色偏的影響最小，能夠被攝影膠片所記錄的色溫是：蠟燭色溫一般在1800K,白熾燈在3000K（相當(dāng)于早晨和黃昏）,晴天為5200K,陽(yáng)光直射下5000K,陰天下6500-9000K,深藍(lán)的天空可以到20000K或以上,這就是色溫在自然可見光中的時(shí)段。感光膠片或數(shù)碼相機(jī)若想真實(shí)模擬人眼所見色彩時(shí)，就必須按這些色溫時(shí)段中的色光分量信息采用膠片自身的寬容度或?yàn)V色鏡（數(shù)碼相機(jī)用電子白平衡設(shè)置）來實(shí)現(xiàn)。
其中5000K被世界印刷業(yè)公認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)色溫，5500K為感光材料專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)色溫，并以此來觀察產(chǎn)品的色彩。由于色溫5000K的RGB值為R89 G78 B61，所以它并不是理想的白光，而5500K被認(rèn)為是理想的白光；但只有RGB=1:1:1時(shí)才是真正意義上的白光，也就是說，如果要表現(xiàn)自然界里萬物豐富色彩的真諦，光線就必須是中性的，即在三基色絕對(duì)平衡的光線下才能表現(xiàn)任何可見物體與景物色彩的真實(shí)性！
例如，光學(xué)科學(xué)家由此而研制的6500K（R86 G81 B72）的攝影閃光燈和三基色熒光燈管，以及三基色平衡值更高的氙氣燈等，在這個(gè)領(lǐng)域里科學(xué)家用了漫長(zhǎng)的時(shí)間才研制出B藍(lán)色LED器件，使得我們從原先只有RGY發(fā)光二極管組成的LED彩色大屏幕那種怪異的顏色進(jìn)入真正的RGB真彩廣場(chǎng)大屏幕演播時(shí)代。
然而，這僅僅是人類在光學(xué)科學(xué)材料上邁進(jìn)的一步而已，為了達(dá)到無大氣干擾境界的RGB平衡，人們又在彩色顯示器上使用電子電路技術(shù)使三基色熒光粉模擬出RGB=1:1:1的理想白場(chǎng)環(huán)境。而只有在這樣的環(huán)境下我們的RGB圖象才能將偏色圖象校正到理想顏色上來。不但如此，在觀察色彩照片時(shí)還必須在相近于攝影現(xiàn)場(chǎng)的光源下看色，比如正規(guī)專業(yè)的觀片環(huán)境要求是在RGB三基色燈管模擬日光的照明下進(jìn)行。如果彩色照片沖印店在低色溫的鎢絲燈泡下觀片矯色，相當(dāng)于早上或旁晚紅黃色光線下看景物，矯色時(shí)會(huì)造成減黃的錯(cuò)誤，如將其照片拿到正常日光下看，它就會(huì)色偏趨向藍(lán)色，而在普通高色溫?zé)晒鉄粝鲁C色時(shí)，又會(huì)造成減青的錯(cuò)誤……。因此大凡只要是處理彩色照片的色偏工作，一定先確定光源的色溫基準(zhǔn)，使用RGB平衡光源觀片，否則糾正色偏就會(huì)亂套。
色光知識(shí)：
陰天和雪天拍攝的彩色照片為什么偏青偏藍(lán)？
這個(gè)問題還得從電磁波講起，電磁波還有一個(gè)特性是，低頻長(zhǎng)波段穿透能力強(qiáng)但反射能力很弱，而高頻短波段反射和折射能力強(qiáng)，但穿透能力卻弱；我們知道，白光中從青色開始波長(zhǎng)在250mm以上的色光屬于高頻光波，它的強(qiáng)度受塵挨、霧氣的阻擋衰減較大，但在陰天、雨天和雪天陽(yáng)光直接照射不到的環(huán)境里青色以上的電磁波的反射特別活躍，借助水氣微粒的作用，短波長(zhǎng)色光能不斷反射和折射，將遙遠(yuǎn)云霧邊緣的高頻短波光線漫射到整個(gè)環(huán)境中來，而雪天的晴天環(huán)境里青色光的反射與折射可以達(dá)到陰天的幾百倍，紫外光就更加活躍！實(shí)際上高頻色光的這個(gè)特性隨時(shí)都存在著的，例如晴天下的陰影環(huán)境里，只是在陰天、雪天更加強(qiáng)烈而已。
為什么我說陰天、雨天和雪地陰影的高色溫藍(lán)色更加強(qiáng)烈呢，其實(shí)高頻短波光線平時(shí)也存在著，只是因?yàn)樵谄綍r(shí)陽(yáng)光直射到的物體和景物上的可見光能量（照度）比人眼不可見的高頻光強(qiáng)烈，而陰影、室內(nèi)、雨天等環(huán)境里因?yàn)闆]有直射的陽(yáng)光，因此經(jīng)反射、折射的高頻光在沒有直射光線的干擾下更容易被機(jī)器記錄到而已。即，凡是不能有效反射直照陽(yáng)光的地方，其短波長(zhǎng)光線的反射相對(duì)強(qiáng)烈，例如海洋、無云的天空、雪地陰影、晴天里的陰影、室內(nèi)、雨天、陰天（色溫在9000-20000K）。
有意思的是，通過三棱鏡解折分解出來的可見光中的“紫色”是三基色RGB的R與B的混合色M（品紅），紫色與紅色在色公式模型的色輪上緊挨著紅色的地方就是人眼可見光中最長(zhǎng)波長(zhǎng)與最短波長(zhǎng)的截止點(diǎn)，事實(shí)上它們?cè)诰嚯x和頻率波長(zhǎng)數(shù)據(jù)上是背道而馳的，即最低頻率的紅光以下和最高頻率的紫光以上的光是人眼不可見的光線。
講到這里你就會(huì)明白為什么陰天環(huán)境下拍攝的照片色溫反而會(huì)高了并且偏青偏藍(lán)色的原因了；前面說過紅光和橙黃色光屬于穿透能力強(qiáng)的低頻長(zhǎng)波電磁波，因此在一定霧氣塵挨環(huán)境里它們的可見度較高（正是這個(gè)原因，所有危險(xiǎn)警告燈全用紅光，而霧天行車用黃燈光；高頻的反射能力還體現(xiàn)在聲波上，科學(xué)家利用高頻電磁波反射特性發(fā)明了雷達(dá)、利用高頻聲波的反射特性發(fā)明了超聲波聲納探測(cè)器）。但長(zhǎng)波的穿透能力是相對(duì)一定密度的霧氣和塵挨而言的，不是什么都能穿透，陰天的云層厚達(dá)十幾公里，紅光的能量不可能將云層穿透照射到大地上，在晴天里一朵白云即可將紅光完全遮擋住，但色溫在20000K或以上的青藍(lán)色和紫外光可以通過折射漫射到各處而不被人眼所察覺。
人眼看色的“錯(cuò)誤”和機(jī)器色彩“藝術(shù)”：
其實(shí)人的眼睛看色是有“錯(cuò)誤”的，比如在不同色溫環(huán)境里看顏色時(shí)，眼睛會(huì)通過大腦不自覺地調(diào)整色差，按機(jī)器記錄色彩來說，白色的東西在不同色溫下都一定不是一樣白的，但人眼辨別后認(rèn)為還是白色。再比如，雪景的陰影，我們?cè)趯?shí)際現(xiàn)場(chǎng)看到的是暗白色（不同明度的灰色）；根據(jù)光學(xué)透鏡成像的科學(xué)驗(yàn)證，人眼看物是應(yīng)該反向的，就因?yàn)榇竽X視覺神經(jīng)可以調(diào)整反像為正像，所以我們才不至于倒著看物，因此人眼看色或成像的正反并不是什么錯(cuò)誤，而是生命存在的必然規(guī)律！由于彩色感光材料和CCD記錄色彩是機(jī)器而不是人，所以它們的表現(xiàn)是真實(shí)的數(shù)據(jù)化反映，加之人眼的生理特征對(duì)頻率高的色光不很敏感（例如接近紫色的青、藍(lán)色），而機(jī)器設(shè)備具有按數(shù)據(jù)記錄顏色信息的特點(diǎn)，因此我們所拍攝的彩色影象中就出現(xiàn)了平時(shí)眼睛看不見的顏色。此時(shí)，為了將設(shè)備的機(jī)器色適應(yīng)到人眼習(xí)慣上來，除了在感光材料中增加感色濾色層加以抑制衰減外，后期的矯色也是一項(xiàng)重要的補(bǔ)救措施。
模擬人眼所見“錯(cuò)誤”的道理
有人在討論彩色照片的偏色問題時(shí)，竟然拿陰影是藍(lán)色的彩色照片來證明他看到自然現(xiàn)場(chǎng)陰影的顏色，這很可笑也很幼稚，事實(shí)上因?yàn)槿搜鄣牧?xí)慣調(diào)節(jié)作用在自然雪地現(xiàn)場(chǎng)看到的陰影并不是藍(lán)色的，這個(gè)問題早在彩色攝影術(shù)剛發(fā)明后就有過爭(zhēng)辯，因?yàn)榭萍寄芰τ邢藜又O(shè)備記錄色的無奈與人為的長(zhǎng)期不斷灌輸，形成即定俗成的所謂的認(rèn)同標(biāo)準(zhǔn)，以至于形成只要有人對(duì)顏色失真說不的時(shí)候總會(huì)有人跳出來為偏色辯護(hù)。
我想用一個(gè)事實(shí)來抨擊在這個(gè)領(lǐng)域里的一些雜音，就拿眼睛來講吧，人眼是雙凸單透鏡結(jié)構(gòu)的影象攝取器官，景象通過原始簡(jiǎn)單的眼角膜雙凸透鏡結(jié)像于眼底視覺神經(jīng)上，我們很難理解一個(gè)與普通放大鏡一樣的生物透鏡怎么會(huì)那么完美地糾正了像差的畸變，人眼看到的景象為什么比任何精密的照相機(jī)的結(jié)像分析力高出萬倍？其實(shí)人眼的結(jié)像是通過大腦完美修正過的，這個(gè)過程與人眼所見色彩的修正是一同完成的！可喜的是，人類在模仿眼睛攝取景物的機(jī)器研制中懂得了怎么去解決像差畸變的技術(shù)，比如使用無色的光學(xué)玻璃和各種幾何形狀的單凸、雙凸以及凹形多組鏡片相互補(bǔ)償，來模擬人眼所見的完美結(jié)像。說到這里又引出色彩的問題來，為什么我們對(duì)影象記錄設(shè)備的鏡頭結(jié)像要求那么嚴(yán)謹(jǐn)苛刻，容不得半點(diǎn)畸變，而卻放任影象記錄設(shè)備中莫須有的顏色來蹂躪人眼？說白了，偏色矯正的技術(shù)和制造精密鏡頭的技術(shù)相比，矯色的難度更高、更使一些人感到無奈而已！話說回來，如果有人說他看到的雪地陰影是藍(lán)色，那我到想問問他：你眼睛看到的完美景象又怎么解釋？既然你能看到不經(jīng)過大腦修正的顏色信息，那么你也應(yīng)該能看到象機(jī)器記錄那樣的景象彎曲和畸變，但無論怎樣事實(shí)上你的肉眼并看不到這種像差畸變，除非你大腦出了問題。
深入下去…..
既然是學(xué)術(shù)討論，那我就多給點(diǎn)例證來將問題說個(gè)透徹，上面我用像差畸變說明了大腦修正的存在，這里我再舉例說明人眼和大腦配合糾正像差的示例。電視機(jī)發(fā)明以來顯象管玻璃一直是球面且沿用了半個(gè)多世紀(jì)，人的大腦視覺神經(jīng)逐漸習(xí)慣了球面體影象，但球面影象所造成的像差曲線人眼仍能明顯看得見。當(dāng)平面顯象管出現(xiàn)后，人眼在擺脫長(zhǎng)期球面影象的習(xí)慣中竟然“錯(cuò)誤”地認(rèn)為本該是平面影象凹了進(jìn)去，這種大腦修正和適應(yīng)的過程我們每個(gè)人都經(jīng)歷過，但很快就適應(yīng)了。事實(shí)上人眼對(duì)正面像差畸變的修正上比色差適應(yīng)修正來得優(yōu)秀和完美，這是因?yàn)槟阒辣緛硎侵本€的東西它絕不會(huì)是彎曲的，當(dāng)原先被畸變彎曲了的影象在顯示器上得到糾正后，你會(huì)在很短的鑒別中認(rèn)同它。但是人眼對(duì)機(jī)器產(chǎn)生的色差畸變的修正卻很怠慢且顯得麻木不仁，這是由于視覺的“先占性”決定的，即先影后色的天性――半盲人有光即可行，色彩對(duì)他無所謂！現(xiàn)實(shí)中視力不好的人都能通過眼鏡鏡片的視力矯正得到完美清晰的影象，但是色盲就很難得到矯正，而色盲人的視覺像差畸變修正卻又和正常人一樣的優(yōu)秀！綜上所述，用反向論證的結(jié)果是：平時(shí)我們可以一眼看出機(jī)器記錄影象的像差畸變，但卻很少人能看出色差偏色的畸變。問題的實(shí)質(zhì)是，所有照片和顯示器上的色彩與自然界里人們現(xiàn)場(chǎng)看到的色彩是顯而易見的和差別巨大的，這不是一個(gè)非視覺器官的嘴巴所能夠說成是什么顏色就是什么顏色且可以改變的鐵定的事實(shí)！
在矯色前需要先學(xué)習(xí)掌握彩色照片的成像原理，否則將無從下手！當(dāng)我們知道了設(shè)備記錄色彩是怎么形成的后，再理解中性灰對(duì)再現(xiàn)豐富色彩的原理后就有的放矢了。在矯色的過程中，要作到絕對(duì)還原中性灰是很難的事，但不是做不到。大多情況的矯色過程中我們是反向利用人眼的錯(cuò)誤來完成的，例如雪景陰影中的青色，由于人類發(fā)明色彩記錄材料以來一直未能有效地解決設(shè)備按人眼“錯(cuò)誤”記錄的技術(shù)；長(zhǎng)久以來，人看慣了機(jī)器偏色的照片，也就即定俗成地默認(rèn)了這種所謂的“正確”色彩，一些人們?cè)跓o法解釋這種現(xiàn)象時(shí)便將其稱作彩色攝影的“藝術(shù)”，其實(shí)這種被機(jī)器無端“美化”了的色彩恰恰不符合人眼平時(shí)所見的色彩！悲哀的是，人們對(duì)機(jī)器色彩任意杜撰和蹂躪人眼已經(jīng)到了麻木不仁的地步，更有甚者竟然無知地將機(jī)器色彩視為是“標(biāo)準(zhǔn)”色彩，更與所謂的“藝術(shù)”掛上鉤來直接反對(duì)成像理論科學(xué)，這是我們所不能容忍的，如果連人與機(jī)器的區(qū)別都分不清，何談什么色彩呢？難道將機(jī)器強(qiáng)奸人眼的自私強(qiáng)加于人就是人性化？人畢竟是人，而不是機(jī)器更不是低級(jí)動(dòng)物，機(jī)器是人發(fā)明的，人不是機(jī)器的奴隸！
既然人眼看色有“錯(cuò)誤”，那我們何不利用這個(gè)“錯(cuò)誤”呢，于是在矯色中可以不要求絕對(duì)的平衡。前面QGTD版主的識(shí)別色偏主要看高光處，因?yàn)槿搜蹖?duì)明亮部分的色偏比較敏感，因此我們只要將色偏的主趨向拉回到大致的灰上，你就看著順眼了。前面我說過，在自然光線下不同色溫的RGB灰色值不同，但人眼看白卻仍是白色，利用這個(gè)錯(cuò)覺可以將圖象應(yīng)該是中性灰的部位調(diào)整到某個(gè)色溫白場(chǎng)的灰階上來，至此你能說我校正的灰不是灰嗎？！
而大藝網(wǎng)不斷強(qiáng)調(diào)中性灰的原因就是一種不斷灌輸基準(zhǔn)的過程，只有讓大家知道一尺有多長(zhǎng)，一斤有多重，你才有可能在離開尺子和稱的情況下用你腦子里的記憶去衡量自己要做的事是否準(zhǔn)確，而這種用記憶色矯正偏色用數(shù)據(jù)來驗(yàn)證肯定會(huì)有誤差的，但起碼不至于象機(jī)器在照片中無中生有記錄到的偏色那么離譜。將這個(gè)原理用在矯色中，利用人眼“錯(cuò)誤”就能達(dá)到滿意的人眼所見之色彩效果來。
最后的話：
很多美術(shù)工作者是將美術(shù)繪畫的那種色彩渲染和任意的藝術(shù)色彩夸張挪在了彩色影象領(lǐng)域中。固然，彩色影象自它的誕生之日起就存在著嚴(yán)重違背人眼看色的失真現(xiàn)象，而這種失真也被那些搞藝術(shù)的人認(rèn)為是有必要的色彩渲染，這是因?yàn)樗麄儾恢肋@里面的科學(xué)道理，也無可非議。但是糾正彩色影象的色偏在視頻與感光材料領(lǐng)域是作為一門科學(xué)來對(duì)待的！當(dāng)我們深知道色偏是美術(shù)工作者需要的情況下，大藝從一開始就強(qiáng)調(diào)了這個(gè)區(qū)別，因此我們的矯色更具人性化且為正統(tǒng)的專業(yè)的技術(shù)，是深層次的工作，而這一點(diǎn)也正是別人感到最難做的事情。同是色彩，但它們卻是兩種截然不同的學(xué)科，即――浮表的“藝術(shù)”范疇和高深的科學(xué)范疇之分別！因此搞藝術(shù)的人不懂科學(xué)你去搞你的藝術(shù)，去喜歡非人眼所見的機(jī)器色，沒有必要前來指責(zé)矯色科學(xué)理論。如果大家對(duì)中性灰矯色還有什么質(zhì)疑，我建議你將Photoshop的幫助文件從硬盤上刪掉，如果你不知道刪除路徑，我告訴你：在C:/Program Files/Adobe/Photoshop/Help。反正你從來也不看、更不相信Adobe這些對(duì)用戶負(fù)責(zé)的科學(xué)幫助，這個(gè)文件對(duì)你來說毫無用處，還占著你寶貴的硬盤空間。
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摘抄一段學(xué)者的話（雖然與討論的問題沒什么關(guān)聯(lián)，但我覺得這段話很幽默且有哲理性）：
在人類感官所攝取外界信息的比例上，視覺占的比重最大，約百分之七十幾，而聽覺只有百分之十幾。所以說，人聾了比瞎了幸運(yùn)，聾子可以憑眼睛看明白世界上的大多數(shù)事情，而瞎子就比較麻煩。也因?yàn)楦泄俚囊幌盗袑傩?，所以，人類在憑視覺分辯事物的時(shí)候可以不怎么動(dòng)腦子，而使用聽覺的時(shí)候則常常要全神貫注，并且進(jìn)行思考。這也就是為什么有些人電視看得越多，人卻越來越傻的原因。
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彩色感光材料特性知識(shí)
為了解決彩色記錄材料能夠達(dá)到適應(yīng)人眼看色的境界，各國(guó)的科學(xué)家為此付出了艱辛努力，不斷在改進(jìn)光譜增感技術(shù)和成色劑的性能，使膠片在不同光照條件下都能獲得良好的彩色飽和度的同時(shí)又能保持自然的膚色和中性灰級(jí)色調(diào)的還原。使乳劑的線性特性保證在高光部和陰影部的層次要求中。我國(guó)科學(xué)家從六十年代初期就開始獨(dú)立研究這項(xiàng)技術(shù)，六十年代中期開始重點(diǎn)研究與此相應(yīng)的光學(xué)設(shè)備技術(shù)。
中國(guó)是世界上少數(shù)能夠掌握和生產(chǎn)彩色感光技術(shù)的國(guó)家之一，也是世界感光材料市場(chǎng)份額占有量最大的國(guó)家，連美國(guó)柯達(dá)都要禮讓咱幾分的。
我們從中國(guó)樂凱感光材料研究院的這個(gè)彩色電影膠片5244和LK-G100的特性曲線（右圖）可見，其乳劑的CMY三層單色曝光曲線反差明顯地高于白光曝光曲線的反差；層間效應(yīng)：Y層15%，M、C層30-40%（這個(gè)平行特性曲線中間段已經(jīng)做的相當(dāng)不錯(cuò)了）其目的就是中性灰的平衡。
另外，樂凱“超金100”彩色膠片鋒芒直對(duì)美國(guó)的柯達(dá)“金獎(jiǎng)100”，其研究水平超過日本某牌子的感光材料，金100的影像顆粒十分細(xì)膩，有很好的色彩質(zhì)感（特性曲線同右）。
樂凱感光像紙色彩平衡性能曲線圖 樂凱感光膠片光譜染料中性灰密度曲線
其中，這些技術(shù)措施的UV濾光層就是濾除高頻短波段色光C干擾之用途，加上其他多項(xiàng)技術(shù)，使得在膠片曝光時(shí)確保暗部景象對(duì)應(yīng)于特性曲線的直線上，目的是提升暗部影像色調(diào)使其真實(shí)還原。
“超金100”膠片除了采用上述先進(jìn)的涂層結(jié)構(gòu)外，還采用R、G感色三層接曲線和感B層雙層接曲線，使膠片的最佳RGB特性曲線的一致性做到直線內(nèi)。該膠片具有曝光寬容度大，其有效曝光寬容度可達(dá)-2到+3檔光圈；強(qiáng)光段景象亮部的色調(diào)有良好的還原，且對(duì)曝光不足仍有高質(zhì)量的色彩表現(xiàn)。
“超金100”膠片的平衡色溫為攝影感光材料工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5500K，在日光和電子閃光燈理想白光環(huán)境里的色彩感光特性處于平衡，由于應(yīng)用了光譜增感技術(shù)對(duì)紫外區(qū)感光度作了抑制，使得在富紫外線光環(huán)境或在強(qiáng)
烈反射的紫外區(qū)的景像拍攝時(shí)不致于偏青。同時(shí)對(duì)感B層也應(yīng)用了光譜增感技術(shù)，對(duì)感B增感峰做了明顯的提升（左圖B曲線）。
另外，對(duì)R和G感色層略提升兩個(gè)感色峰，使感色峰位飽滿，使感R峰位略向短波長(zhǎng)偏移，使膠片不僅能良好地記錄景物的色彩，并提高了對(duì)各種光源的適應(yīng)性，包括用電子閃光燈、白熾燈和熒光燈在內(nèi)的各種色溫光源也能獲得良好效果，尤其在室外旁晚、早晨、夜光、以及雪景等各種色溫條件下拍攝都有良好的色彩表現(xiàn)。而這些優(yōu)秀色彩的科學(xué)測(cè)試參數(shù)就是上面那個(gè)中性灰平衡曲線圖！
[注]：此文由daee-d根據(jù)中國(guó)樂凱彩色感光材料研究院提供的資料重新整理編排，錄于此僅說明本站對(duì)色彩還原理論并非是內(nèi)行，但也是在行的，其它諸如色光的空間調(diào)制傳遞函數(shù)及頻率曲線等專業(yè)在此省略。
樂凱超金100彩色膠片特性曲線圖
優(yōu)秀的三基色平衡參數(shù)
