楊 莉,祖恩東
(1. 云南國土資源職業(yè)學(xué)院 珠寶玉石學(xué)院,云南 昆明 650217; 2. 昆明理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院,云南 昆明 650093)
優(yōu)質(zhì)紅色碧璽目前已成為人們購買和收藏的高檔寶石中的一員,在其他品質(zhì)要素(凈度、重量、切工)相同的情況下,顏色成為評價碧璽價值的重要因素[1-4]。因此,紅色碧璽顏色評定成為珠寶學(xué)者研究的重要課題,評定大多采用定性或半定量的方法,國際上目前也無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),如品質(zhì)最好的紅色碧璽在商業(yè)上被稱為特級鴿血紅[5-7]。目前采用的評定方法過度強調(diào)了色知覺而忽略了寶石的客觀色,由于人眼對顏色的敏感度不同,觀測顏色時會帶有很大的主觀性,因此,不管是從寶石交易的角度看還是從理論研究看,這樣的評價方式都是不夠完善的。
色度學(xué)是研究顏色度量和評價的學(xué)科,以物理光學(xué)、視覺生理、視覺心理、心理物理等學(xué)科領(lǐng)域為基礎(chǔ),研究人的顏色視覺規(guī)律、顏色測量的理論與技術(shù),為客觀、定量地描述顏色提供科學(xué)依據(jù)和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[8]。隨著色度學(xué)日趨發(fā)展,形成了一套顏色測量的基本原理和色度參數(shù)的計算方法,把樣品顏色的三刺激值(色度坐標(biāo)、彩度和明度)等參數(shù)指標(biāo)量化,形成色度圖和顏色空間,對其進行準(zhǔn)確地定量與定性描述[9-14]。根據(jù)色度學(xué)的CIE1976均勻色理論作為本文的研究基本依據(jù),進行顏色度量和評價的定量方法,同時在對紅色碧璽的當(dāng)中的顏色來進行分析,這時候就能夠得到顏色與碧璽之間的基本關(guān)系。本文旨在探索出一套完善的顏色評價體系,客觀準(zhǔn)確地評價紅色碧璽。
實驗選擇17顆不同色調(diào)的紅色碧璽標(biāo)本,肉眼觀察樣品色調(diào)為淺粉紅色至深紫紅色。
實驗采用美國OceanOptics公司的USB2000光纖光譜儀進行測試。測量的波長范圍為380~1 000 nm,常溫測試,照明光源為為D65,視場為2,波長間隔為0.12 nm,采集積分時間為1 600 s。
17顆紅色碧璽樣品的色度學(xué)參數(shù)見表1。
根據(jù)表1中各樣品的色度坐標(biāo)x、y、z在CIE1931色品圖上進行投點,并用作圖法得出各點的主波長或補色波長(圖1)。
觀察表1和圖1可知,17個樣品的補色波長都十分地接近,說明顏色相差不大,除11、14和17號樣品有主波長以外,其余樣品均投點在紫區(qū)內(nèi),故可用補色波長表示紅色碧璽的顏色。補色波長都在490~530 nm之間,即補色波長在綠色的波長范圍內(nèi),由顏色互補定律可知樣品的反射光色調(diào)為不同比例的紅色和藍(lán)色的混合色。
表1 紅色碧璽樣品的色度學(xué)參數(shù)
圖1 CIE1931色品圖
顏色色調(diào)是通過色調(diào)角hab*表示,它是指從正橫坐標(biāo)開始,以逆時針的方向偏轉(zhuǎn)的角度。同時將一個周角分為20份,每一份18,即分為20種基本顏色。從表1可以得出下面結(jié)論。當(dāng)色調(diào)角在[0(°),18(°)]的范圍內(nèi),對應(yīng)的是紅色調(diào);當(dāng)色調(diào)角在[342(°),360(°)]對應(yīng)為粉紫紅色;當(dāng)色調(diào)角在[324(°),342(°)]內(nèi),對應(yīng)為紅紫色;當(dāng)色調(diào)角在[73(°),90(°)]時,對應(yīng)為褐紅色。
樣品的主波長反映的色調(diào)與人眼實際觀察的視覺效果一致,但由于測量碧璽樣品或多或少帶一些紫色調(diào),因此在色度圖上的投影點大都落在不具有主波長的三角形區(qū)域內(nèi),故用補色波長來表示,而在特定的標(biāo)準(zhǔn)照明體下,顏色的補色波長是被致色元素吸收的主要波長的綜合體現(xiàn),它比主波長值更能直接反映“減法”原色的色相特征,再根據(jù)顏色的互補原理,便可得到樣品的反射光色調(diào)??梢?,由主波長或者補色波長值能確定紅色碧璽顏色的主色調(diào)。
通過對17個樣品的色度學(xué)分析研究,可知紅色碧璽樣品普遍僅具有補色波長,且補色波長的波長范圍通常在490~530 nm的波長波長范圍內(nèi),且得出了以下的結(jié)論:
1)當(dāng)色調(diào)角hab*在[0(°),18(°)],補色波長c為490~496 nm時,色調(diào)為紅色;當(dāng)色調(diào)角hab*在[342(°),360(°)],補色波長c為497~509 nm時,色調(diào)為粉紫紅色;當(dāng)色調(diào)角hab*在[324(°),342(°)],補色波長c為509~542 nm時,色調(diào)為紫紅色。
2)隨著補色波長的逐漸增大,相應(yīng)的色調(diào)角卻逐漸減小,即補色波長與色調(diào)角呈負(fù)相關(guān)。
[1] 謝丹丹, 童雄, 張洪花, 等. 鐵錳礦的選礦工藝及其研究進展[J]. 中國錳業(yè), 2016(2): 4-7.
[2] 羅香蘭, 丘志力, 李榴芬, 等. 國際流行彩色寶石品質(zhì)分級評估體系的比較及其啟示[J].寶石和寶石學(xué)雜質(zhì), 2010, 12(1): 38-40.
[3] 鄒天人, 楊岳清. 中國電氣石(碧璽)的顏色與成分[J]. 礦物學(xué)報, 1996, 15(1): 65-68.
[4] 湯順青. 色度學(xué)[M]. 北京: 北京理工大學(xué)出版社, 1980.
[5] 王永亞, 于福熹. 中國岫玉巖的致色機理及色度學(xué)的研究[J]. 光譜學(xué)與光譜學(xué)分析, 2012, 32(9): 2305-2310.
[6] 王蓉, 袁心強. 翡翠顏色色度學(xué)測量的可行性研究[J]. 寶石和寶石學(xué)雜志, 2007, 9(2): 20-28.
[7] 王蓉. 寶石顏色測量的新技術(shù)研究[D]. 武漢: 中國地質(zhì)大學(xué), 2007.
[8] 鄒天人, 楊岳清. 中國電氣石(碧璽)的顏色與成分[J]. 礦物學(xué)報, 1996, 15(1): 66-68.
[9] 田莉. 色度學(xué)在紅寶石顏色評定中的應(yīng)用[D]. 北京: 中國地質(zhì)大學(xué), 2008.
[10] 張蓓莉. 系統(tǒng)寶石學(xué)(第二版)[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 2006.
[11] 楊嘩, 陳美華, 胡葳. 鉆石顏色分級的定量討論[J]. 超硬材料工程, 2012, 24(1): 54-56.
[12] 張丁寧, 陶中一. 熱液鋯石形成機制、特征及地質(zhì)意義研究[J]. 中國錳業(yè), 2017(3): 31-33.
[13] 黃偉強, 欒龍發(fā), 張智宇, 等. 某金屬礦山的爆破振動監(jiān)測與分析[J]. 中國錳業(yè), 2016(1): 20-24.
[14] 張文弢. 新疆阿爾泰碧璽(電氣石)成礦區(qū)域地質(zhì)條件綜述[J]. 西部資源, 2017(2): 83-85.