CloughTocher2DInterpolator из scipy использует кусочно-кубическую интерполяцию для аппроксимации функции в двумерном пространстве. Он основывается на определении кусочно-кубических полиномов, которые могут аппроксимировать сложные поверхности.
В исходной матрице, которая содержит значения 0, 1, 2 и одно значение 3, интерполятор может производить отрицательные значения в точках между имеющимися значениями. Это происходит из-за особенностей интерполяционного алгоритма, который позволяет кусочно-кубическим полиномам принимать отрицательные значения в некоторых интервалах, чтобы аппроксимировать сложные формы.
Показанная интерполяционная карта цветов может быть визуальным отображением значений, вычисленных интерполятором. Если интерполятор генерирует отрицательные значения в точках между имеющимися значениями, то цветовая карта будет отображать эти отрицательные значения соответствующими нижним цветами.
В целом, использование CloughTocher2DInterpolator требует внимания при интерполяции данных с дискретными значениями, так как он может выдавать значения, которые выходят за пределы дискретной шкалы. Чтобы избежать этого, можно использовать другие методы интерполяции или производить постобработку результатов интерполяции для ограничения значений в нужном диапазоне.