CIE1976均匀色空间下钻石比色石颜色的定量分析

阮耀华

（云南国土资源职业学院，云南昆明 650000）

CIE1976均匀色空间下钻石比色石颜色的定量分析

阮耀华

（云南国土资源职业学院，云南昆明 650000）

钻石的颜色分级传统的目测比色法具有主观性，会出现一颗钻石不同的比色结果。本文通过光纤光谱仪对标准钻石比色石在CIE1976均匀色空间下色度学数据采集、分析。钻石比色石主波长在560nm-571nm间，色调角在132°-106°间；明度L在33-82间。钻石比色石颜色的比较是彩度C的比较，钻石比色石颜色彩度越高，色级越低。比色石色级越低，颜色彩度跨越区间越宽。

CIE1976均匀色空间 钻石比色石 颜色 定量分析

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

钻石是的价值是由4C（重量、颜色、净度、切工）而决定的［1］。国标GB/T16554-2012中规定：按钻石颜色变化划分为12个连续的级别，由高到低用英文字母D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、＜N代表不同的色级亦可以数字100-90、＜90来表示，有时加以语言极白、纯净无色、优白、白、微黄（褐、灰）白、浅黄（褐、灰）白、浅黄（褐、灰）等描述［2］。无论是用字母、数字、语言来描述钻石的颜色均是抽象的。人类对颜色记忆不准确，无法在无比色石的情况下完成准确的比色。比色石在钻石比色中尤为重要。对钻石比色石的颜色定量分析，也就是用具体的数据将比色石表达出来，使人们对钻石颜色色级有一致的认识。

近几年来国内有学者利用色度学知识研究钻石颜色测量问题。王慧［3］蓝色荧光对钻石颜色分级的影响。杨晔［4］等钻石颜色分级的定量探讨。却无人研究钻石比色石的颜色定量。

本文通过光纤光谱仪获得比色石在CIE176均匀色空间上的色度学数据，并将这些数据进行分析。旨在为无比色石借助仪器对钻石进行分级。

1 实验原理

表征颜色的三个重要的物理量是：色调、明度、饱和度（彩度），这也是颜色的三属性。色调：表示红、黄、绿、蓝等颜色特征。明度：物体表面相对明暗的特征。彩度：用距离等明度无彩点的视知觉特性来表示物体表面颜色的浓淡，并给予分度。主波长是用某一光谱色，按一定比例与一个确定的标准照明体本文采用CIE标准照明体D65相混合而匹配出样品色，该光谱色的波长就是样品的主波长。均匀色空间：能相同距离表示相同知觉色差的色空间。本文选用的CIE1976色空间是均匀色空间。在均匀色空间下讨论钻石比色石之间的颜色差异才有意义。

表1 钻石比色石色度学参数

连续变化的无色至浅黄色钻石其颜色被人为的定义一系列界限，这个界限就是色级。比色石代表的是该颜色的下限，获得各色级下限的定量数据便获得了钻石颜色级别数据区间。

图1 钻石比色石色级与彩度的关系Fig.1 Diamond color stone level relations with chroma

2 实验方法和条件

2.1 实验样品

样品为云南省珠宝玉石质量监督检验研究院实验室标准钻石比色石，可溯源至国家钻石比色石。实验采用比色石中颜色比色石11颗，比色石颜色位于其所代表色级的下限，为标准圆钻型琢型，克拉重在0.30-0.38ct之间，净度级别在vs2-vvs1之间，切工比率在好以上级别，均为弱荧光或无荧光。

2.2 实验条件

实验采用美国海洋光学公司生产的USB2000+微型光纤光谱仪器，光纤在黑暗背景下照射钻石样品，光纤垂直台面入射，光敏探头对反射后的残余光波进行采集，测试钻石钻石的色度学参数。实验选用CIE标准照明体D65参照光源，测量波长范围为380-1000nm，采集积分时间为1600微妙，平均次数为100，平滑宽度为3，室温下测量。

3 实验数据分析

观察表1可得，钻石比色石的主波长在560-571nm范围内，主波长这表示样品的色调为黄色和绿黄色，这与肉眼观察结果一致。CIE1976均匀色空间中色度坐标x，y，z分别代表了红色、绿色、蓝色在颜色中所占的比例，其中x+y+z=1。由表1中可以看出，随着色级的增加，蓝色所占的比例依次减小。黄色与蓝色是互补色，蓝色减少黄色所占的比例便在增加。

比色石的色调角ho在132°-106°之间。CIE1976均匀色色空间的柱面极坐标中钻石比色石的色调角数值落在黄色轴与绿色轴靠近黄色轴的位置，说明钻石比色石色调为黄色调，绿黄色调。这与比色石实际颜色一致。

钻石比色石颜色明度L在33-82之间，平均明度为50。比色石颜色明度从暗到明亮均有分布，平均明度为中等明度。

比色石的彩度C范围在2.164-21.457之间，分析数据发现随着比色石颜色色级的加深，彩度有上升的趋势，见图1。D-E色级彩度间隔为0.763，E-F色级彩度间隔为0.65，F-G色级彩度间隔为0.713，G-H色级彩度间隔为1.028，H-I色级彩度间隔为1.321，IJ色级彩度间隔为1.416，J-K色级彩度间隔为1.762，K-L色级彩度间隔为3.079，L-M色级彩度间隔为2.46，M-N色级彩度间隔为6.133。色级之间彩度差异并不是平均的，随着色级的增大彩度间隔的也越来越大。

4 结语

钻石比色石颜色的主波长在560nm-571nm间，色调角在132°-106°间。表明钻石比色石色调为黄、黄绿色。与肉眼颜色观察一致。

钻石比色石颜色明度L在33-82之间，平均明度为中等明度。

钻石颜色的比色是彩度的比较。彩度越高，钻石比色石色级越低。比色石色级越低，颜色彩度跨越区间越宽。

［1］王新民，唐左军，王颖.钻石［M］.北京：地质出版社，2012；112-113.

［2］国家宝玉石质量监督检验中心.GB/T16554-2012钻石分级.中国标准出版社，2012；6-7.

［3］王慧，陈美华，钟祥涛.蓝色荧光对钻石颜色分级的影响［J］.超硬材料工程，2012，24（2）：54-59.

［4］杨晔，陈美华，胡葳.钻石颜色分级的定量探讨［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.

阮耀华（1982—），女，山东高青人，学士，中职，从事宝石鉴定教学与研究工作。