宝石颜色的概念

一、颜色的定义

颜色是眼睛和神经系统对光源的感觉，它是光源在眼睛的视网膜上形成的讯号刺激大脑皮层产生的反应，这种生理的反应就是颜色的感觉。产生宝石颜色的三要素：光源、宝石和观察者（器）。没有光，就不能感知颜色；没有宝石，就无法感知颜色的对象；没有眼睛或观测器，就无法感知颜色的存在。光与色之间有着不可分割的密切关系，光是产生色的直接原因，色是光被感觉的结果（见图1-4-1）。

图1-4-1 颜色的产生示意图

二、可见光光谱

1.可见光光谱

可见光是一种电磁波，在整个电磁波谱中，能引起人眼视觉的仅占很小部分（见图1-4-2）。物理学上将波长在760～380nm之间可以被人眼所能感觉到的光称为可见光。不同波长的光具有不同的颜色，它们从长波一端向短波一端的顺序依次为红色（760～630nm）、橙色（630～590nm）、黄色（590～560nm）、黄绿色（560～530nm）、绿色（530～500nm）、青色（500～470nm）、蓝色（470～430nm）、紫色（430～380nm），两个相邻颜色之间可有一系列过渡色。

然而颜色与波长的上述对应关系并不是完全固定的，在光谱中除了三点即572nm（黄）、503nm（绿）和478nm（蓝）的颜色不受光强度影响外，其余颜色在光强度增加时，都略向红色或蓝色偏移。如在光强度增加的条件下，原本525nm的绿色看上去微具蓝色（见图1-4-3）。

图1-4-2 电磁波谱

图1-4-3 各种波长的恒定颜色线

2.人眼对可见光光谱的分辨能力

人眼对可见光光谱有敏锐的分辨能力。在540nm附近及可见光光谱两端，人眼具有最高分辨能力，在这些范围内，只要波长改变1nm，人眼便能分辨出颜色的差异；在多数部位需改变1～2nm，人眼才能分辨出颜色的变化。在整个可见光光谱中，正常视觉可分辨出100多种不同的颜色。

三、宝石的颜色及宝石颜色的分类

宝石的颜色 光照射在宝石上，经过反射、透射、折射、漫反射以及选择性吸收等一系列光的综合作用后，剩余的可见光不同波长能量的相对组合，即为宝石的颜色。一般情况下，我们看到某一宝石的颜色，是由于宝石自身的致色因子对光源的不同波长或能量具有不同程度的选择性吸收和透射或反射所致。当光照射到宝石上，部分被反射，部分被吸收，部分被透过。透明的宝石以透射光为主，兼有对光的反射，颜色主要由透过的光谱组成所决定；不透明宝石以反射为主，兼有透射和吸收，颜色则以反射光谱为主。例如：我们看到的一粒红宝石的色调为红色，是因为红宝石中杂质铬离子不同程度地选择性吸收了光源中黄绿光和蓝紫光，而透射出橙、红光及部分蓝光（未被吸收的残余能量的组合）。宝石的颜色可分为非彩色系、彩色系两类。

彩色系 指太阳光谱中的各单色光及其复合色光，彩色除了有明度差异，还有色相和彩度的差异。宝石对不同波长的可见光选择性吸收时，宝石就有了各种颜色，所呈现的颜色是残余光中各色光的混合色，绝大部分宝石属彩色系列。

非彩色系 指由白色、黑色及它们之间过渡的灰色系列，称为黑白系列。纯白色反射率为100%，纯黑色为0。非彩色只有明度的差异。当反射率达到80%～90%以上时呈白色，吸收率在80%～90%以上时呈黑色，介于二者之间呈灰色。非彩色系列的宝石有无色钻石、无色水晶、无色长石，还有黑玛瑙、黑曜岩等。