綠色翠綠色顏色的同色異譜分析

綠色翠綠色顏色的同色異譜分析

顏色的定量分析主要依靠光譜法，計算顏色的三個刺激值，并確定主要波長和刺激純度的色度學(xué)參數(shù)。因此,在某種情況下翡翠的顏色可以被定量地表示出來,但是當(dāng)外界環(huán)境變化時,其顏色的改變卻不能很好地被反映出來。目前對于綠色翡翠顏色的比較和鑒定一般是通過經(jīng)驗和實踐摸索,缺乏較好的定性評價方法。因此,本文引入了同色異譜概念以期更好的解決這一問題。同色異譜描述的是樣品顏色在不同環(huán)境中(照明光源或觀察者)失去原先的匹配程度而發(fā)生改變,或不同樣品在某一特定環(huán)境下顏色匹配相同而譜形相異的現(xiàn)象。也就是說在一定條件下顏色外貌看起來相同,有相同的三刺激值,在色品圖上是同一個點,但光譜組成不同,即兩個樣品所反射的輔通量光譜成分不同。這里的同色是現(xiàn)象,異譜是本質(zhì),是有條件和相對的。若不同樣品在不同環(huán)境下始終具有相同的顏色,則稱為同色同譜,這時的同色是絕對無條件的。本文將針對不同樣品在相同條件下的同色異譜程度進(jìn)行定量計算,以及在不同條件下依據(jù)同色異譜程度對同一樣品進(jìn)行定性評估。因為翡翠最具價值的顏色是綠色,所以研究對象定為綠色翡翠樣品。1同色異譜一對同色異譜色應(yīng)滿足以下條件X=∫λφ(1)(λ)xˉ(λ)dλ=∫λφ(2)(λ)xˉ(λ)dλY=∫λφ(1)(λ)yˉ(λ)dλ=∫λφ(2)(λ)yˉ(λ)dλZ=∫λφ(1)(λ)zˉ(λ)dλ=∫λφ(2)(λ)zˉ(λ)dλ(1)X=∫λφ(1)(λ)xˉ(λ)dλ=∫λφ(2)(λ)xˉ(λ)dλY=∫λφ(1)(λ)yˉ(λ)dλ=∫λφ(2)(λ)yˉ(λ)dλΖ=∫λφ(1)(λ)zˉ(λ)dλ=∫λφ(2)(λ)zˉ(λ)dλ(1)式中φ(1)(λ)和φ(2)(λ)是兩種顏色的色刺激函數(shù);xˉxˉ(λ),yˉyˉ(λ),zˉzˉ(λ)是光譜三刺激值。其中:φ(λ)=β(λ)S(λ)。φ(λ)=β(λ)S(λ)。這里翡翠的同色異譜是指在同一照明光源下具有相同顏色,但色刺激函數(shù)不同的兩種物體色,如式(1)所示。如果β(1)(λ)≠β(2)(λ),但三刺激值相同,此時的同色只是對于特定的標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者和特定的照明光源才能成立,如果改變觀察者或者照明光源,顏色的同色異譜就會遭到破壞,不同視場觀察者之間的差異程度見圖1。換句話說,就是不同的人在不同環(huán)境下看到的相同顏色并不是真正的同色,而是帶有條件的同色,只有在任何環(huán)境中觀察到的保持不變的同色才是真正的同色。2綠色界面測試實驗設(shè)備為中國地質(zhì)大學(xué)(北京)色度實驗室的Leitz公司生產(chǎn)的ORTHOPLANMPV—Ⅲ型顯微光度計,放大倍數(shù)為20×1.6×10,電流840A,電壓9.400V,標(biāo)樣1189,光譜測試在從近紫外到近紅外的200～1100nm范圍內(nèi),實際計算范圍為可見光區(qū)400～700nm。為確保結(jié)果真實有效,鑒于MPV—Ⅲ型顯微光度計是一種微區(qū)分析手段,選取質(zhì)地、色調(diào)均勻,半透明-透明,且成分單一的硬玉巖型翡翠測試,其中硬玉含量均超過90%,編號從NO1到NO32,顏色從淺綠到深綠不等,色調(diào)從明亮到暗的中高檔翡翠。目的是為了研究含多種礦物組分并且顏色覆蓋綠色范圍比較大的系列,從而使結(jié)果更具代表性。圖2中NO.2與NO.15和NO.3與NO.7分別為兩對同色異譜的綠色翡翠可見光吸收光譜圖。根據(jù)此圖數(shù)據(jù)進(jìn)行色差的NBS值與同色異譜指數(shù)Mt計算。三刺激值計算結(jié)果見表1。由圖2可見NO.2與NO.15兩件樣品的譜形非常近似,所疊加出的實際顏色近似為同色;但兩條譜線的整體吸收率有10%～15%的差異,表明了異譜的性質(zhì),即NO.2與NO.15滿足同色異譜的條件。NO.3與NO.7也同樣為一對同色異譜的樣品。3結(jié)果與討論3.1同色異譜的影響出于實際翡翠鑒定工作和恰當(dāng)評價顏色同色異譜程度的考慮,本文選用了四個測試照明光源,并首先計算出樣品間的色差(見表1)。而不同照明光源下同色異譜指數(shù)Mt值見表2。由表1可知,樣品NO2和NO15具有相同的主波長值(515nm),且它們的三刺激值非常相近,因此近似地考慮為同色異譜。但樣品刺激純度有很大差別(NO2為1.168,NO15為0.069),故此時的同色是有條件的,即照明光源為等能光源E,在不同的光源照射下就會表現(xiàn)出色差。樣品NO3和NO7的主波長分別為518nm和520nm,顏色相似,但在變換照明光源時,顏色同樣表現(xiàn)出差異。不過需要指出的是,這里色差值的大小并不與同色異譜樣品間的主波長差值大小成正比。例如樣品NO2與NO15的主波長相同,但色差較大;樣品NO3和NO7的主波長值不同,但色差較小。由上可知,即使在特定光源下要使兩個樣品完全達(dá)到同色也是很困難的,一般情況下顏色存在差異是允許的,但應(yīng)盡量控制兩樣品的色差。而在實際工作中應(yīng)盡量避免使用不同光源作為照明光源,或者說盡可能地以一種公認(rèn)的光源作為標(biāo)準(zhǔn)照明光源,使測試數(shù)據(jù)更具重現(xiàn)性,使觀察和測試結(jié)果具有可比性,對于鑒定工作來說,就是具有鑒定標(biāo)準(zhǔn)的一致性。3.2照明水源的選擇為了更好的比較,以下討論了同一樣品在改變了測試或觀察條件后的顏色變化。表3中為同一樣品在不同照明光源條件下,顏色發(fā)生變化的主波長計算結(jié)果。由表可知,樣品在變換了照明光源后,很難再堅持原來的顏色匹配,具體變化的程度因樣品而異。這是因為照明光源不同引起了顏色光譜分布的改變,在色品圖上樣品點與標(biāo)準(zhǔn)照明光源的點的距離發(fā)生了變化,從而使樣品顏色發(fā)生了改變。樣品NO28、NO29、NO30在改變照明光源時顏色的變化非常明顯,說明了這幾個樣品的顏色容易受外界條件變化的影響。而樣品NO31和NO32在變換光源時顏色變化范圍很小,說明它們具有很好的顏色穩(wěn)定性,此種樣品更易成為優(yōu)質(zhì)翡翠。4綠色表面質(zhì)量的同色異譜不同樣品在不同外部條件下的同色異譜程度差異會有所不同;同一樣品在不同條件下的同色異譜程度也有一定差異。因此,可以把同色異譜作為衡量綠色翡翠顏色差異的一個定性指標(biāo),為不同樣品顏色的比較和評價提供可信的理論依據(jù)和有效的指導(dǎo)方法。實際工作中翡翠的同色異譜現(xiàn)象很常見。例如,翡翠產(chǎn)出地主要分布于緬甸北部,人們觀察翡翠通常要在當(dāng)?shù)厍缋侍炜障?上午十點鐘的時間,即相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)光源B的色溫,因為此時的翡翠顏色可以很好地被反映為其真實色。而很多情況下對玉石的觀察是在黃色的光源下,相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)光源A的色溫,這種條件下即使是優(yōu)質(zhì)的綠色翡翠,顏色也會略帶黃色調(diào),也就是增加了樣品觀測時的同色異譜差異。行業(yè)內(nèi)部所謂的翡翠的“陽看”與“陰看”會使很多翡翠的顏色產(chǎn)生明顯區(qū)別就是這個道理。因此,應(yīng)在普通晴朗日光的條件下觀察綠色翡翠,以避免因光源不同造成的鑒定差別。不同的綠色翡翠樣品在相同的標(biāo)準(zhǔn)光源下觀察到的顏色也存在著同色異譜。以菠菜綠的油青地翡翠和鐵龍生(純硬玉巖型翡翠)的樣品為例,在相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)光源B的條件下,兩者的綠色可視為同色,但是由于油青地翡翠的透明度較好,其顏色顯示為瑩潤的綠色,而透明度很差的鐵龍生的顏色表現(xiàn)為干澀的綠色,它們的亮度也有一定的差異,所以此時的同色也只是有條件的同色。轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)光源A時,油青地翡翠的顏色將會明顯地變黃,而且顯得有些渾濁;相反,鐵龍生的顏色則變得更加鮮艷搶眼,這是由于翡翠質(zhì)地的不同造成的。因此,同色異譜的方法對于相同種類的翡翠將更有說服力。運用同色異譜指標(biāo)評估綠色翡翠時,樣品質(zhì)地的致密度、晶體顆粒的粒度等將直接影響評估