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        色譜色差儀在翡翠顏色鑒定中的應用

        色譜色差儀(Colorimeter)的顏色定量測試與評價主要用于印刷品、涂料(coating、印染品、甚**液體等不同質地的原料,但卻很少用于據高光澤、不透明~透明的寶石上。 寶石顏色的評價常以主管經驗為主,如**優的紅寶石紅色被稱為鴿血紅,**優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**傳統文化,且十分有利于肉眼識別與商業流通,但由于過度強調了色知覺而忽略了寶石的客觀色,所以一方面造成了顏色之間比對困難(difficult),另一方面為構建客觀的寶石顏色評價體系帶來了不可逾越的障礙。 隨著計算機圖像(image)處理技術(technology)的成熟與色度(Chroma)學在礦物學中的逐步應用,解決了客觀定量分析翡翠顏色、制定與透明特征,及其對顏色評價的綜合貢獻的難題,實現了顏色的從依賴經驗的主觀定性評價到客觀定量評價的轉換。 儀器設置 寶石的顏色有三個因素決定,物體色、光源與觀察(Observed)者。 1.物體色,有寶石反射光和透射光刺激人眼產生的色知覺的綜合效果(xiàoguǒ); 2.光源,采用能滿足標準照明體光譜功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)分布的CIE標準照明光源

          A、
          B、
          C、D,其中以色溫6504K組合日光光源D65為**常見測試光源; 3.觀察者,采用相同的市場如2°、4°與10°場等,根據樣品需要而定。色差儀簡單描述測量物體(紙張等)反射的顏色和色差、測量ISO亮度(藍光白度R457)以及熒光增白材料的熒光增白度、測量CIE白度(甘茨白度W10和偏色值TW10)、測量陶瓷白度、測量建筑材料和非金屬礦產品白度、測量亨特系統Lab和亨特(Lab)白度、 測量黃度、測量試樣的不透明度、透明度、光散射系數和光吸收系數、測量油墨吸收值。測色儀又稱臺式分光測色配色儀,有讀數窗口,連電腦時使用測色、配色軟件,具有高精度的測色和配色功能,可以測量透射物體。體積較大,性能穩定,價格較高。色差儀能直接讀取色差數據,一般不能連電腦,不帶軟件。使用方便、價格便宜,但精度較低。在顏色管理的一般**域使用廣泛。 寶石學專業采用色相、亮度與飽和度的顏色表征體系三因素,并常以2°場的CIE1931色品圖表征量化的顏色。但因為這樣的二維色品平面是借壓縮了明度坐標軸而形成的,所以在表達顏色綜合效果時只強調了明度為50時相對鮮艷的各種顏色,而不能切實涵蓋全部顏色范圍,更不能滿足對寶石顏色**、精細分級的需要。 a.觀察者 色譜顏色差異儀提供了2°或10°兩種觀察者市場寶石標本由于其珍貴性,粒度往往較小,同時考慮到受琢形影響(influence),即便是素面寶石也將散射掉相當一部分投射光,因此選用**小的圓形6mm測量孔徑(aperture)(反射)實測標本以降低誤差,并選用2°市場。 測量范圍 測試光源波長范圍分紫外模式與紫外排除(Remove)模式??梢姽獾牟ㄩL范圍380nm~780nm,考慮到非常多寶石具有不同程度的熒光,雖然對顏色的直接貢獻很小,但人眼對熒光的色知覺很敏感,寶石在365nm處的長波紫外光能量(energy)在420nm處可見光的形式釋放(release)出來,致使該處反射可能會超過100%,即不可見的長波紫外光轉變為可見光。因此色譜色差儀的紫外模式采用360nm~380nm的測試范圍,目的在于模擬人眼感官的真實效果;對于幾乎沒有熒光的天然(natural)翡翠而言,色譜色差儀則仍可選擇紫外排除模式,即380nm~750nm測試范圍。 照明光源 雖然不同光源對人眼的色刺激明顯不同,但不同光源評價顏色的獨立體系的客觀性與一致性幾乎是無差異的,同時色譜色差儀的研發要考慮到需包括紫外線波長區的模擬日光D系列光源(色溫5500K~7200K),及寶石鑒定、分級時**(have to)以室外日光作為參考的實際情況,確定色譜色差儀相關色溫為6504K的正常日光模擬光源D65為測試照明光源。 照明模式 排除鏡面(jìng miàn)反射模式一般比較先進的色譜色差儀都有透射和反射兩種照明方式方法,針對透明度較低甚**不透明的寶石,宜選取色譜色差儀的反射光測試模式,對透明度比較高的甚**完全透明的寶石,宜選取色譜色差儀的透視光測試模式。兩種測試光源均需要垂直射入寶石內部,以避免部分測試光被反射掉。寶石的摩氏硬度(Hardness)很高且光澤較強,如金剛石的金剛光澤、翡翠的玻璃光澤等,所以中較強的光澤所致的寶石表面(appearance)的鏡面反光勢必對顏色造成明顯影響,因此選用排除鏡面反射模式SCE,以求獲得相對客觀并貼近視覺效果的寶石顏色測試結果。 重現性測試 色譜色差儀的臺間差一般在0.08 △E CIE Lab左右,儀器設備的穩定性(The stability of)可以從測試結果一致性的精度與指與 ;正確值 ;符合程度的準確度兩個方面來考證。對色譜色差儀精度和準確度的側重性依賴于應用。當色譜色差儀用于檢驗與其本身具有相同的光譜組成產品的一致性時,精度是十分重要的,而很高的準確度是不必要的。所以實測數據時采用連續多次重復(repeat)測試并取平均值的方式校驗。 均勻色空間與色差公式的選取 現代顏色科學將色相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**的位置與之相對,以任意兩點間的距離表示兩個不同顏色的差異,即色差;同時客服了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色理論,即L*代表明度,a*和b*為色品坐標:a*為紅色方向(direction),-a*為綠色(green)方向,b*為黃色方向,-b*為藍色方向,中央為消色區;當a*和b*值增大時,色點遠離中心,色彩度增大;色相與彩度均可由色品值導出,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色差尺度均小于黃藍方向的主觀特征,計算出樣品對的綠色差值非常接近實際人眼觀察到的顏色差異,對于單純的綠色來說,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測性能(property)的基本公式CIE LAB。
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