彩色蓝宝石的颜色质量评价

作     者：李国一 

作者单位：中国地质大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：郭颖

授予年度：2018年

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 1304[艺术学-美术学] 13[艺术学] 

主      题：彩色蓝宝石 致色元素 观察背景 颜色分级 

摘      要：蓝宝石除常见蓝色外,其颜色更是涵盖了红-紫各个系列。颜色的形成除受自身致色元素的影响,很大程度上还要受到外界环境因素(如观察背景)影响,定量分析这些因素的影响可以对有色宝石颜色评价系统进行补充和完善。本文共收集的233颗彩色蓝宝石样品进行研究,利用统计学软件SPSS采用快速聚类(K-Means)方法,以样品颜色参数为变量,分为红、橙、黄、绿、蓝、紫6大颜色系列。利用傅里叶变换红外光谱测试,确定样品与刚玉AlO标准图谱相似,具有蓝宝石621cm、505cm、463cm附近的吸收峰,同时出现与致色元素Fe、Ti、V等相关的3309cm、3216cm吸收峰。通过紫外-可见光光谱测试,6个不同颜色系列样品吸收峰强度不同,对其中致色元素含量具有一定指示意义。LA-ICP-MS成分测试显示几乎所有颜色系列样品中均含有Mg、Ti、V、Fe四种离子,且全铁Fe含量均较高。不同颜色系列的致色元素与样品颜色明度、彩度、色调的相关程度差异较大,样品整体颜色与Fe、Cr相关性最大,Cr对样品明度起减弱的作用,但对红色系列的彩度起到了促进作用。通过对宝石观察背景研究发现,不同非彩色背景明度对样品明度、彩度、色调角的影响显著性分别为:明度彩度色调角。随非彩色背景明度的升高,样品明度、彩度随之升高;且自身明度、彩度较高的样品受非彩色背景明度的影响较为显著。对样品中彩度、明度范围最大的黄色系列蓝宝石进行颜色分级,分为7个级别,结合LA-ICP-MS成分测试结果,发现颜色品质高的黄色系列蓝宝石Mg、Ti元素含量适中为53.01-63.49ppm、73.86-92.80ppm,Fe含量较高在11542.27ppm以上。对黄色系列蓝宝石样品在不同非彩色背景下测得470组颜色数据进行颜色分级,分为9个级别,由B1-B9颜色品质依次递减。结合该系列样品自身颜色划分的7个颜色级别,可以明确量化得出呈现最佳视觉效果的非彩色背景明度范围。对于高明度低彩度,在日常展示中建议选取N6.5-N8.5,即明度L=65-85的灰色背景;其余级别的黄色蓝宝石,建议选取标准白背景或者明度略低于标准白背景的N7.5-9.5,即明度L*=76-95的灰色背景。