CIE1976均勻色空間下鉆石比色石顏色的定量分析

阮耀華

（云南國土資源職業(yè)學院，云南昆明 650000）

CIE1976均勻色空間下鉆石比色石顏色的定量分析

阮耀華

（云南國土資源職業(yè)學院，云南昆明 650000）

鉆石的顏色分級傳統(tǒng)的目測比色法具有主觀性，會出現(xiàn)一顆鉆石不同的比色結(jié)果。本文通過光纖光譜儀對標準鉆石比色石在CIE1976均勻色空間下色度學數(shù)據(jù)采集、分析。鉆石比色石主波長在560nm-571nm間，色調(diào)角在132°-106°間；明度L在33-82間。鉆石比色石顏色的比較是彩度C的比較，鉆石比色石顏色彩度越高，色級越低。比色石色級越低，顏色彩度跨越區(qū)間越寬。

CIE1976均勻色空間 鉆石比色石 顏色 定量分析

【Key words】1976 uniform colour space； Diamond color stone； color； Quantitative analysis of

鉆石是的價值是由4C（重量、顏色、凈度、切工）而決定的［1］。國標GB/T16554-2012中規(guī)定：按鉆石顏色變化劃分為12個連續(xù)的級別，由高到低用英文字母D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、＜N代表不同的色級亦可以數(shù)字100-90、＜90來表示，有時加以語言極白、純凈無色、優(yōu)白、白、微黃（褐、灰）白、淺黃（褐、灰）白、淺黃（褐、灰）等描述［2］。無論是用字母、數(shù)字、語言來描述鉆石的顏色均是抽象的。人類對顏色記憶不準確，無法在無比色石的情況下完成準確的比色。比色石在鉆石比色中尤為重要。對鉆石比色石的顏色定量分析，也就是用具體的數(shù)據(jù)將比色石表達出來，使人們對鉆石顏色色級有一致的認識。

近幾年來國內(nèi)有學者利用色度學知識研究鉆石顏色測量問題。王慧［3］藍色熒光對鉆石顏色分級的影響。楊曄［4］等鉆石顏色分級的定量探討。卻無人研究鉆石比色石的顏色定量。

本文通過光纖光譜儀獲得比色石在CIE176均勻色空間上的色度學數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)進行分析。旨在為無比色石借助儀器對鉆石進行分級。

1 實驗原理

表征顏色的三個重要的物理量是：色調(diào)、明度、飽和度（彩度），這也是顏色的三屬性。色調(diào)：表示紅、黃、綠、藍等顏色特征。明度：物體表面相對明暗的特征。彩度：用距離等明度無彩點的視知覺特性來表示物體表面顏色的濃淡，并給予分度。主波長是用某一光譜色，按一定比例與一個確定的標準照明體本文采用CIE標準照明體D65相混合而匹配出樣品色，該光譜色的波長就是樣品的主波長。均勻色空間：能相同距離表示相同知覺色差的色空間。本文選用的CIE1976色空間是均勻色空間。在均勻色空間下討論鉆石比色石之間的顏色差異才有意義。

表1 鉆石比色石色度學參數(shù)

連續(xù)變化的無色至淺黃色鉆石其顏色被人為的定義一系列界限，這個界限就是色級。比色石代表的是該顏色的下限，獲得各色級下限的定量數(shù)據(jù)便獲得了鉆石顏色級別數(shù)據(jù)區(qū)間。

圖1 鉆石比色石色級與彩度的關系Fig.1 Diamond color stone level relations with chroma

2 實驗方法和條件

2.1 實驗樣品

樣品為云南省珠寶玉石質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院實驗室標準鉆石比色石，可溯源至國家鉆石比色石。實驗采用比色石中顏色比色石11顆，比色石顏色位于其所代表色級的下限，為標準圓鉆型琢型，克拉重在0.30-0.38ct之間，凈度級別在vs2-vvs1之間，切工比率在好以上級別，均為弱熒光或無熒光。

2.2 實驗條件

實驗采用美國海洋光學公司生產(chǎn)的USB2000+微型光纖光譜儀器，光纖在黑暗背景下照射鉆石樣品，光纖垂直臺面入射，光敏探頭對反射后的殘余光波進行采集，測試鉆石鉆石的色度學參數(shù)。實驗選用CIE標準照明體D65參照光源，測量波長范圍為380-1000nm，采集積分時間為1600微妙，平均次數(shù)為100，平滑寬度為3，室溫下測量。

3 實驗數(shù)據(jù)分析

觀察表1可得，鉆石比色石的主波長在560-571nm范圍內(nèi)，主波長這表示樣品的色調(diào)為黃色和綠黃色，這與肉眼觀察結(jié)果一致。CIE1976均勻色空間中色度坐標x，y，z分別代表了紅色、綠色、藍色在顏色中所占的比例，其中x+y+z=1。由表1中可以看出，隨著色級的增加，藍色所占的比例依次減小。黃色與藍色是互補色，藍色減少黃色所占的比例便在增加。

比色石的色調(diào)角ho在132°-106°之間。CIE1976均勻色色空間的柱面極坐標中鉆石比色石的色調(diào)角數(shù)值落在黃色軸與綠色軸靠近黃色軸的位置，說明鉆石比色石色調(diào)為黃色調(diào)，綠黃色調(diào)。這與比色石實際顏色一致。

鉆石比色石顏色明度L在33-82之間，平均明度為50。比色石顏色明度從暗到明亮均有分布，平均明度為中等明度。

比色石的彩度C范圍在2.164-21.457之間，分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)隨著比色石顏色色級的加深，彩度有上升的趨勢，見圖1。D-E色級彩度間隔為0.763，E-F色級彩度間隔為0.65，F(xiàn)-G色級彩度間隔為0.713，G-H色級彩度間隔為1.028，H-I色級彩度間隔為1.321，IJ色級彩度間隔為1.416，J-K色級彩度間隔為1.762，K-L色級彩度間隔為3.079，L-M色級彩度間隔為2.46，M-N色級彩度間隔為6.133。色級之間彩度差異并不是平均的，隨著色級的增大彩度間隔的也越來越大。

4 結(jié)語

鉆石比色石顏色的主波長在560nm-571nm間，色調(diào)角在132°-106°間。表明鉆石比色石色調(diào)為黃、黃綠色。與肉眼顏色觀察一致。

鉆石比色石顏色明度L在33-82之間，平均明度為中等明度。

鉆石顏色的比色是彩度的比較。彩度越高，鉆石比色石色級越低。比色石色級越低，顏色彩度跨越區(qū)間越寬。

［1］王新民，唐左軍，王穎.鉆石［M］.北京：地質(zhì)出版社，2012；112-113.

［2］國家寶玉石質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心.GB/T16554-2012鉆石分級.中國標準出版社，2012；6-7.

［3］王慧，陳美華，鐘祥濤.藍色熒光對鉆石顏色分級的影響［J］.超硬材料工程，2012，24（2）：54-59.

［4］楊曄，陳美華，胡葳.鉆石顏色分級的定量探討［J］.超硬材料工程，2012，24（1）：54-58.

The color of the diamond grading traditional visual colorimetry of subjectivity， a diamond will appear different color results.Based on the optical fiber spectrometer for standard diamond color stone evenly in CIE1976 color space under the colorimetric data acquisition and analysis.Diamond color stone between main wavelength at 560 nm to 571 nm， hue Angle between 132° to 106°.Lightness L between the 33-82.Diamond color stone color comparison is the comparison of the chroma of C， the higher the diamond color stone color chroma， the lower the level of color.The lower level than color stone， color chroma across the range.

阮耀華（1982—），女，山東高青人，學士，中職，從事寶石鑒定教學與研究工作。