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隨著計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的成熟與色度學(xué)在礦物學(xué)中的逐步應(yīng)用，解決了客觀定量分析翡翠顏色、制定與透明特征，及其對(duì)顏色評(píng)價(jià)的綜合貢獻(xiàn)的難題，實(shí)現(xiàn)了顏色的從依賴經(jīng)驗(yàn)的主觀定性評(píng)價(jià)到客觀定量評(píng)價(jià)的轉(zhuǎn)換。
儀器設(shè)置
寶石的顏色有三個(gè)因素決定，物體色、光源與觀察者。
1.物體色，有寶石反射光和透射光刺激人眼產(chǎn)生的色知覺(jué)的綜合效果；
2.光源，采用能滿足標(biāo)準(zhǔn)照明體光譜功率分布的CIE標(biāo)準(zhǔn)照明光源A、B、C、D，其中以色溫6504K組合日光光源D65為最常見測(cè)試光源；
3.觀察者，采用相同的市場(chǎng)如2°、4°與10°場(chǎng)等，根據(jù)樣品需要而定。
寶石學(xué)專業(yè)采用色相、亮度與飽和度的顏色表征體系三因素，并常以2°場(chǎng)的CIE1931色品圖表征量化的顏色。但因?yàn)檫@樣的二維色品平面是借壓縮了明度坐標(biāo)軸而形成的，所以在表達(dá)顏色綜合效果時(shí)只強(qiáng)調(diào)了明度為50時(shí)相對(duì)鮮艷的各種顏色，而不能切實(shí)涵蓋全部顏色范圍，更不能滿足對(duì)寶石顏色精確、細(xì)致分級(jí)的需要。
a.觀察者
色譜色差儀提供了2°或10°兩種觀察者市場(chǎng)寶石標(biāo)本由于其珍貴性，粒度往往較小，同時(shí)考慮到受琢形影響，即便是素面寶石也將散射掉相當(dāng)一部分投射光，因此選用最小的圓形6mm測(cè)量孔徑（反射）實(shí)測(cè)標(biāo)本以降低誤差，并選用2°市場(chǎng)。
色譜色差儀的顏色定量測(cè)試與評(píng)價(jià)主要用于印刷品、涂料、印染品、甚至液體等不同質(zhì)地的原料，但卻很少用于據(jù)高光澤、不透明~透明的寶石上。
寶石顏色的評(píng)價(jià)常以主管經(jīng)驗(yàn)為主，如最優(yōu)的紅寶石紅色被稱為鴿血紅，最優(yōu)的托帕石黃色被稱為威士忌黃等，雖然這些名稱很好地符合了中國(guó)傳統(tǒng)文化，且十分有利于肉眼識(shí)別與商業(yè)流通，但由于過(guò)度強(qiáng)調(diào)了色知覺(jué)而忽略了寶石的客觀色，所以一方面造成了顏色之間比對(duì)困難，另一方面為構(gòu)建客觀的寶石顏色評(píng)價(jià)體系帶來(lái)了不可逾越的障礙。
測(cè)量范圍
測(cè)試光源波長(zhǎng)范圍分紫外模式與紫外排除模式。可見光的波長(zhǎng)范圍380nm~780nm，考慮到很多寶石具有不同程度的熒光，雖然對(duì)顏色的直接貢獻(xiàn)很小，但人眼對(duì)熒光的色知覺(jué)很敏感，寶石在365nm處的長(zhǎng)波紫外光能量在420nm處可見光的形式釋放出來(lái)，致使該處反射可能會(huì)超過(guò)100%，即不可見的長(zhǎng)波紫外光轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽狻Ｒ虼松V色差儀的紫外模式采用360nm~380nm的測(cè)試范圍，目的在于模擬人眼感官的真實(shí)效果；對(duì)于幾乎沒(méi)有熒光的天然翡翠而言，色譜色差儀則仍可選擇紫外排除模式，即380nm~750nm測(cè)試范圍。
照明光源
雖然不同光源對(duì)人眼的色刺激明顯不同，但不同光源評(píng)價(jià)顏色的獨(dú)立體系的客觀性與一致性幾乎是無(wú)差異的，同時(shí)色譜色差儀的研發(fā)要考慮到需包括紫外線波長(zhǎng)區(qū)的模擬日光D系列光源（色溫5500K~7200K），及寶石鑒定、分級(jí)時(shí)必須以室外日光作為參考的實(shí)際情況，確定色譜色差儀相關(guān)色溫為6504K的正常日光模擬光源D65為測(cè)試照明光源。
照明模式
排除鏡面反射模式一般比較先進(jìn)的色譜色差儀都有透射和反射兩種照明方式，針對(duì)透明度較低甚至不透明的寶石，宜選取色譜色差儀的反射光測(cè)試模式，對(duì)透明度較高的甚至完全透明的寶石，宜選取色譜色差儀的透視光測(cè)試模式。兩種測(cè)試光源均需要垂直射入寶石內(nèi)部，以避免部分測(cè)試光被反射掉。寶石的摩氏硬度很高且光澤較強(qiáng)，如金剛石的金剛光澤、翡翠的玻璃光澤等，所以中較強(qiáng)的光澤所致的寶石表面的鏡面反光勢(shì)必對(duì)顏色造成明顯影響，因此選用排除鏡面反射模式SCE，以求獲得相對(duì)客觀并貼近視覺(jué)效果的寶石顏色測(cè)試結(jié)果。
重現(xiàn)性測(cè)試
色譜色差儀的臺(tái)間差一般在0.08 △E CIE Lab左右，儀器的穩(wěn)定性可以從測(cè)試結(jié)果一致性的精度與指與“正確值”符合程度的準(zhǔn)確度兩個(gè)方面來(lái)考證。對(duì)色譜色差儀精度和準(zhǔn)確度的側(cè)重性依賴于應(yīng)用。當(dāng)色譜色差儀用于檢驗(yàn)與其本身具有相同的光譜組成產(chǎn)品的一致性時(shí)，精度是十分重要的，而很高的準(zhǔn)確度是不必要的。所以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)采用連續(xù)多次重復(fù)測(cè)試并取平均值的方式校驗(yàn)。
均勻色空間與色差公式的選取
現(xiàn)代顏色科學(xué)將色相H*、明度L*、彩度C*三因素引入到CIE 1976 L*a*b*均勻色空間中都有唯一的位置與之相對(duì)，以任意兩點(diǎn)間的距離表示兩個(gè)不同顏色的差異，即色差；同時(shí)客服了Yxy色空間在xy色品圖上相等的距離不等同于客觀的相等色差的難題。此色空間采用了互補(bǔ)色理論，即L*代表明度，a*和b*為色品坐標(biāo)：a*為紅色方向，-a*為綠色方向，b*為黃色方向，-b*為藍(lán)色方向，中央為消色區(qū)；當(dāng)a*和b*值增大時(shí)，色點(diǎn)遠(yuǎn)離中心，色彩度增大；色相與彩度均可由色品值導(dǎo)出，即H*ab=tan-1（b*/a*）、C*ab=（（a*）2+（b*）2）1/2
相較于CIE 1976L*a*b*流行的CIE 1976LCH均勻色空間充分符合人眼在紅綠方向上的視覺(jué)色差尺度均小于黃藍(lán)方向的主觀特征，計(jì)算出樣品對(duì)的綠色差值非常接近實(shí)際人眼觀察到的顏色差異，對(duì)于單純的綠色來(lái)說(shuō)，有著很高的均勻性，但由于CIE LCH表色系是CIE1976L*a*b*色空間的極坐標(biāo)表示法，故仍選取CIE 1976L*a*b*均勻色空間與基于該空間的具較好明度差預(yù)測(cè)性能的基本公式CIE LAB。
