阮耀華

（云南國(guó)土資源職業(yè)學(xué)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(guó)土資源職業(yè)學(xué)院，云南昆明 650000）

鉆石的顏色分級(jí)傳統(tǒng)的目測(cè)比色法具有主觀性，會(huì)出現(xiàn)一顆鉆石不同的比色結(jié)果。本文通過(guò)光纖光譜儀對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鉆石比色石在CIE1976均勻色空間下色度學(xué)數(shù)據(jù)采集、分析。鉆石比色石主波長(zhǎng)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(jí)越低。比色石色級(jí)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(jià)值是由4C（重量、顏色、凈度、切工）而決定的［1］。國(guó)標(biāo)GB/T16554-2012中規(guī)定：按鉆石顏色變化劃分為12個(gè)連續(xù)的級(jí)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(jí)亦可以數(shù)字100-90、＜90來(lái)表示，有時(shí)加以語(yǔ)言極白、純凈無(wú)色、優(yōu)白、白、微黃（褐、灰）白、淺黃（褐、灰）白、淺黃（褐、灰）等描述［2］。無(wú)論是用字母、數(shù)字、語(yǔ)言來(lái)描述鉆石的顏色均是抽象的。人類對(duì)顏色記憶不準(zhǔn)確，無(wú)法在無(wú)比色石的情況下完成準(zhǔn)確的比色。比色石在鉆石比色中尤為重要。對(duì)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(dá)出來(lái)，使人們對(duì)鉆石顏色色級(jí)有一致的認(rèn)識(shí)。

近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)有學(xué)者利用色度學(xué)知識(shí)研究鉆石顏色測(cè)量問(wèn)題。王慧［3］藍(lán)色熒光對(duì)鉆石顏色分級(jí)的影響。楊曄［4］等鉆石顏色分級(jí)的定量探討。卻無(wú)人研究鉆石比色石的顏色定量。

本文通過(guò)光纖光譜儀獲得比色石在CIE176均勻色空間上的色度學(xué)數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。旨在為無(wú)比色石借助儀器對(duì)鉆石進(jìn)行分級(jí)。

1 實(shí)驗(yàn)原理

表征顏色的三個(gè)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(lán)等顏色特征。明度：物體表面相對(duì)明暗的特征。彩度：用距離等明度無(wú)彩點(diǎn)的視知覺(jué)特性來(lái)表示物體表面顏色的濃淡，并給予分度。主波長(zhǎng)是用某一光譜色，按一定比例與一個(gè)確定的標(biāo)準(zhǔn)照明體本文采用CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體D65相混合而匹配出樣品色，該光譜色的波長(zhǎng)就是樣品的主波長(zhǎng)。均勻色空間：能相同距離表示相同知覺(jué)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(xué)參數(shù)

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

圖1 鉆石比色石色級(jí)與彩度的關(guān)系Fig.1 Diamond color stone level relations with chroma

2 實(shí)驗(yàn)方法和條件

2.1 實(shí)驗(yàn)樣品

樣品為云南省珠寶玉石質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)鉆石比色石，可溯源至國(guó)家鉆石比色石。實(shí)驗(yàn)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(jí)的下限，為標(biāo)準(zhǔn)圓鉆型琢型，克拉重在0.30-0.38ct之間，凈度級(jí)別在vs2-vvs1之間，切工比率在好以上級(jí)別，均為弱熒光或無(wú)熒光。

2.2 實(shí)驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)采用美國(guó)海洋光學(xué)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(tái)面入射，光敏探頭對(duì)反射后的殘余光波進(jìn)行采集，測(cè)試鉆石鉆石的色度學(xué)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)選用CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體D65參照光源，測(cè)量波長(zhǎng)范圍為380-1000nm，采集積分時(shí)間為1600微妙，平均次數(shù)為100，平滑寬度為3，室溫下測(cè)量。

3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

觀察表1可得，鉆石比色石的主波長(zhǎng)在560-571nm范圍內(nèi)，主波長(zhǎng)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(biāo)x，y，z分別代表了紅色、綠色、藍(lán)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(jí)的增加，藍(lán)色所占的比例依次減小。黃色與藍(lán)色是互補(bǔ)色，藍(lán)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(biāo)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(shuō)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(shí)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(jí)的加深，彩度有上升的趨勢(shì)，見(jiàn)圖1。D-E色級(jí)彩度間隔為0.763，E-F色級(jí)彩度間隔為0.65，F(xiàn)-G色級(jí)彩度間隔為0.713，G-H色級(jí)彩度間隔為1.028，H-I色級(jí)彩度間隔為1.321，IJ色級(jí)彩度間隔為1.416，J-K色級(jí)彩度間隔為1.762，K-L色級(jí)彩度間隔為3.079，L-M色級(jí)彩度間隔為2.46，M-N色級(jí)彩度間隔為6.133。色級(jí)之間彩度差異并不是平均的，隨著色級(jí)的增大彩度間隔的也越來(lái)越大。

4 結(jié)語(yǔ)

鉆石比色石顏色的主波長(zhǎng)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(jí)越低。比色石色級(jí)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(guó)家寶玉石質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心.GB/T16554-2012鉆石分級(jí).中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012；6-7.

［3］王慧，陳美華，鐘祥濤.藍(lán)色熒光對(duì)鉆石顏色分級(jí)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(jí)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(xué)士，中職，從事寶石鑒定教學(xué)與研究工作。