宝石的颜色评价名词解释

宝石的颜色评价名词解释如下

名词解释宝石(狭)自然界中色彩艳丽，透明无瑕，硬度大，化学性质稳定或透明度稍差但具有特殊光学效应的单矿物晶体。(红蓝宝石)宝石(广)适用于琢磨和雕刻成精美首饰和工艺品的原料或成品，涉及珠宝两个范畴，包括无极与有机宝石两大类。(珍珠，钻石)人工宝石：全部或部分由人工合生产或制造用作首饰或装饰品的宝石。(合成蓝宝石)合成宝石：人工合成的在自然界有对应矿物的晶质或非晶质，其矿物性质与天然的宝石相似。人造宝石：人工合成的在自然界无对应矿物的宝石。拼合宝石：两块或两块以上人工拼合而成的，给人以整体音箱的宝石。再造宝石：经过人工手段，将天然宝石的碎块或碎屑，熔接压结成具有整体外形的宝玉石。火彩：白光照到特定刻面的宝石，将白光分散成五颜六色的光芒。色散：光的传播速度随波长的不同而不同。多色性：非均质宝石，矿物的颜色和颜色的深浅，随光在晶质中振动方向的不同而不同的现象。猫眼：切割成素面的宝石，内部具有--组平行排列的包裹体，在光源下晃动宝石，形成--条明亮光带的现象。

一、宝石的颜色

当光通过宝石时，不管宝石如何透明，总是要吸收一部分。如果宝石对白光中的各色光波同等吸收，通过宝石后仍为白光，只是强度有所减弱，此时宝石不具有颜色，这类宝石称为无色宝石。如果宝石对白光中的各种色光吸收程度不等，则透出的各种色光强度比例将发生改变，因而，宝石呈现特定的颜色。宝石对白光中各色光波的不等量吸收，称选择吸收。所以，宝石呈现的颜色是宝石对光波选择吸收的结果。

宝石对白光中各种色光选择吸收后所呈现的颜色，遵循色光的混合—互补原理。红、绿、蓝三种色光称原色光。这三种原色光，按不同比例混合，就可得到白光中除红光、绿光、蓝光以外的其他主要色光，如橙、黄、青、紫等色光。

当两种色光混合后呈现白色，则称这两种色光为互补色光。红光与青光、绿光与品红光、蓝光与黄光等都是互补色光。

宝石颜色的深浅，则取决于宝石对各色光波吸收的总强度。吸收的总强度大，颜色则深，反之颜色则浅。而吸收的总强度又取决于宝石本身的性质和宝石的厚度，对同一种宝石而言，其厚度越大颜色越深。

均质体宝石的光学性质各方向一致，不同振动方向光波的选择吸收和吸收的总强度相同，所以均质体宝石的颜色及颜色的深浅，各方向相同，光波在宝石晶体中的振动方向改变，其颜色不发生改变。

二、多色性与吸收性

非均质体宝石的光学性质因方向而异，对光波的选择吸收及吸收总强度也随方向而异。因此，在单偏光下旋转偏光显微镜载物台时，许多有色的非均质体宝石薄片的颜色及颜色的深浅会发生变化。这种由于光波在宝石晶体中的振动方向不同，使颜色发生改变的现象称为多色性；而颜色有深有浅，这种变化现象称为吸收性。

1一轴晶宝石的多色性与吸收性

一轴晶宝石有两个主要的颜色，分别与Ne和No相当。兹以黑色碧玺(黑电气石)为例，说明一轴晶宝石的多色性现象。光的振动方向平行PP的偏光，进入碧玺后沿Ne方向振动(在No方向的振幅为零)，呈现浅紫色(图3-7-1a)。这种颜色是光波在晶体中沿Ne方向振动时，对光波选择吸收后透出电气石的色光综合形成的。光率体椭圆的长半径No平行下偏光镜振动方向PP(图3-7-1b)，由下偏光镜透出的振动方向平行PP的偏光，进入电气石薄片后沿No方向振动，它呈现深蓝色，这种颜色是光波在晶体中沿No方向振动时，对光波选择吸收后透出电气石的色光混合形成的。当光率体椭圆的长短半径Ne与下偏光镜振动方向斜交时(图3-7-1c)，由下偏光镜透出的振动方向平行PP的偏光，分解形成两种偏光，一种偏光的振动方向平行Ne，另一种偏光的振动方向平行No，因此显示浅紫色与深蓝色的过渡色。斜交光轴切片颜色的变化没有平行光轴切面显著。一轴晶宝石-黑电气石的多色性记录方式是：

No=深蓝色，Ne=浅紫色(多色性公式)

图3-7-1 宝石的多色性与吸收性

a—下偏光光的振动方向平行Ne方向振动；b—下偏光光的振动方向平行No方向振动；c—下偏光光的振动方向斜交Ne′No方向振动

因为No的颜色比Ne深，表示光波沿No方向振动时总吸收强度大，故其吸收性是：

No＞Ne(吸收性公式)

2二轴晶宝石的多色性与吸收性

二轴晶宝石有3个主要的颜色，分别与光率体3个主轴Ng、Nm、Np对应。平行光轴面的切面上显示NgNp的颜色，其多色性最明显；垂直光轴的切面，只显示Nm的颜色，不具多色性；垂直Bxa的切面显示Nm、Np(正光性)或Nm、Ng(负光性)的颜色，其多色性明显程度介于前两种切面之间。显然测定二轴晶宝石的多色性，至少需要两个方向的切面。以普通角闪石为例，其多色性记录方式如下：

Ng=深绿色或深蓝绿色，Nm=绿色，Np=浅黄绿色

吸收公式：Ng＞Nm＞Np，称为正吸收；如果与此相反，Np＞Nm＞Ng则称为反吸收。

非均质体矿物和宝石，不同类型的多色性明显程度往往是不同的，有的矿物多色性极为明显，如黑云母；有的矿物多色性不太明显，如紫苏辉石；有的非均质体矿物看不出多色性。多色性的明显程度除与宝石的本性有关外，还与切片方向有关。一般是平行光轴(一轴晶)或平行光轴面(二轴晶)切片的多色性最明显，垂直光轴切片不具多色性，其他方向切片的多色性明显介于二者之间。此外多色性的明显程度还和薄片厚度有关，薄片厚度越大，多色性越明显，所以观察宝石的多色性时，不能只凭个别颗粒下结论。应该多方向进行观察。

宝石的颜色几乎涵盖自然界中存在的大部分颜色，比如宝石种类之一“玉石”，从色彩上分有：白玉、碧玉、青玉、墨玉、黄玉、黄岫玉、绿玉、京白玉等。

而宝石的另一种类“彩色宝石”，也有如红宝石、蓝宝石、祖母绿、海蓝宝石、金绿宝石、金水菩提、碧玺、石榴石、橄榄石等多种颜色的宝石。

宝石的寓意根据种类和颜色的不同也有区别，比如蓝宝石的意义就是蓝宝石给人高远天空、寂静大海的联想，空明而沉寂。

自古以来，东方人把蓝宝石作为护身符，或作为圣物镶嵌在圣职用物之上。在西方人眼里，蓝宝石是“使人聪明之石”，象征着慈爱、诚实、智慧和高尚的品格。

扩展资料：

如今生活中比较常见的一种宝石是钻石。很久之前，人们一度以为钻石是由天水或天露而来，梵文中钻石一词为雷电之意，藉此表达钻石由闪电而生的信仰。 

在文艺复兴前，人类以火所能达到的最高温度，也无法伤害钻石。此种钻石金刚不坏的传说，一 直流传到16世纪欧洲开始有钻石切磨工业为止。

数百年来，人们抱着钻石不可毁坏，所以佩戴者 也不会毁灭的观念，使其在疾病横行的时代销路大畅。

在此期间的各种传说，多半暗示着拥有钻 石的益处，例如胜利、力量、勇气、权力、财富、永生、幸福、友谊、避凶、青春永驻、美梦成 真等。甚至说钻石可以使人隐形，使死者复生。

-宝石

在赋予宝石美丽的诸多因素中，颜色是一个主要的因素，甚至是唯一的因素。了解颜色的成因，对有色宝石的鉴定、合成和改善均具有一定的指导意义。

一、颜色的定义

颜色是光对人眼的色刺激，经大脑翻译所产生的结果。要产生颜色，必须要有光源、与光作用的物体及接受光的人眼和解释它的大脑，这3个条件缺一不可。

颜色是具有一定波长的电磁波。宝石的颜色是宝石对400～700nm的可见光波进行选择性的吸收后，透射或反射出的光波的混合色。颜色是人眼对可见光的一种反应，但由于个体的差异，人眼可能观察到的可见光的波长范围可扩展为380～760nm。不同的波长对应着不同的颜色，表1-3-1列出了颜色和波长的对应关系。

表1-3-1 颜色与波长的对应关系

当白光到达宝石的表面时，一部分被反射，另一部分被折射进入宝石。如果没有反射或折射的光波被吸收，宝石将是无色的。某种波长被吸收(称为选择性吸收)后，进入人眼的光波的混合色，即是我们所见的颜色(也称为选择性透过)。

二、致色元素

绝大多数宝石产生选择性吸收的原因是因为含有某些元素，它们既可以主要化学成分存在，也可以微量元素存在，被称为致色元素，其中最主要的是钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜等过渡族金属元素。根据宝石的化学成分和构造特征可将颜色分为自色、他色和假色，相应的宝石分为自色宝石和他色宝石。

1自色

致色元素以宝石的主要化学成分出现，且颜色是恒定的，这种宝石叫自色宝石。如菱锰矿总是呈红色—橙**，孔雀石总是呈绿色，蓝铜矿总是呈蓝色。表1-3-2为常见自色宝石的颜色及致色元素。

2他色

组成宝石的主要元素不产生特征的颜色，因微量元素而致色的宝石称为他色宝石。他色宝石纯净时，为无色透明或不透明时呈现白色，当混入其他元素时，呈现各种不同的颜色。如刚玉，纯净时是无色的，当有微量的铬代替铝时，就呈红色(红宝石)，若含铁和钛则呈蓝色(蓝宝石)。表1-3-3为常见的他色宝石及其致色元素。

表1-3-2 自色宝石的颜色和致色元素

3假色

假色是由于宝石内部存在一些细小的平行排列的包裹体、出溶片晶、平行解理等特殊结构，与光发生物理光学效应产生的颜色，如晕彩、锖色、变彩等。

表1-3-3 他色宝石的颜色和致色元素

三、有色宝石的呈色机理

有色宝石颜色的成因是由其化学成分和晶体结构所决定的。呈色机理有如下几种:

1过渡金属元素的内部电子跃迁

晶体场理论认为，原子是由原子核及围绕核的许多沿确定轨道层运动的电子所组成，电子的运动状态受原子内部及相邻原子之间的吸引力控制。在过渡金属族元素中，当白光射入宝石的晶格中时，晶体中的过渡金属元素的d电子就会被能量相同的光波激发，从基态跃迁到能量较高的轨道上，激发电子所需要的能量在12～37eV之间，与可见光的波长范围400～700nm中的某些波段对应。因此，当宝石中的电子跃迁时，就会对可见光进行选择性的吸收，而透射或反射出的光波的混合色就是宝石的颜色。

除了过渡金属元素(具有3d，4d轨道)内部d-d电子跃迁可以产生颜色外，某些镧系、锕系元素(具有4f，5f轨道)，也可产生f-f电子跃迁使宝石呈色。由过渡金属离子引起的d-d跃迁呈色的宝石品种列于表1-3-4中。

表1-3-4 过渡金属离子引起的宝石致色

下面以红宝石、变石、祖母绿中Cr3+为例来解释宝石d-d跃迁的呈色机理(图1-3-1)。

这3种宝石的致色离子均为Cr3+，根据晶体场理论，Cr3+的d轨道在八面体配位场中可以分裂为3个能级，即4A2，4T2，4T1，Cr3+的3个d电子都处于能量较低的4A2(基态)轨道中，并且全部为单电子。在可见光的照射下，d电子分别发生从4A2→4T2，4A2→4T1的跃迁。由于3个宝石的化学成分不同，引起配位场构型畸变，因而3个宝石在跃迁过程中吸收的能量各不相同。红宝石(Al2O3)中d-d跃迁吸收的能量分别为225eV和302eV，对应于绿—黄光(551nm)和蓝紫色(410nm)，透过的是大部分红橙光和部分蓝光，因而红宝石最终呈现带紫色调的红色;祖母绿吸收了204eV和292eV能量，分别对应吸收的颜色波长为608nm的橙**光和425nm的蓝紫色光，透过光波的混合色组成了祖母绿的绿色;变石(BeAl2O4)化学式介于红宝石与祖母绿之间，Cr3+与周围配位体的电场强度低于红宝石，高于祖母绿，在电子跃迁过程中吸收的能量分别为216eV和298eV，介于红宝石和祖母绿之间，对应吸收的波长分别为575nm的橙**光和416nm的蓝紫色光，透过红光和蓝绿光。因变石透过的红光和绿光基本上处于平衡状态，宝石最终呈现何种颜色取决于光源。由于日光及色温较高的日光灯蓝绿色成分偏多，变石显示绿色，而在红光成分较多的白炽灯或烛光下则显示红色。

图1-3-1 Cr3+在红宝石、变石及祖母绿中的d-d电子跃迁示意

2元素离子间的电荷转移

分子轨道理论认为，当原子形成分子后，电子的运动不再局限于单一的原子轨道，而是在相应的分子轨道中运动。当两个或两个以上的原子组成分子后，各原子轨道按照一定的规则组成分子轨道，不同原子内的电子可从一个原子轨道跃迁到另一个原子轨道上，这种作用叫电荷转移。在电荷转移的过程中，要吸收能量，所需的能量正好和可见光的某些光波相对应，而使宝石呈色。这种作用主要表现为氧化-还原过程。

元素离子间的电荷转移可以发生在同种或不同种金属离子与金属离子之间，前者又称为同核原子价态之间的电荷转移，后者称为异核原子之间的电荷转移，如宝石中常见的Fe2+-Fe3+/Fe3+-Fe2+;Ti4+-Ti3+/Ti3+-Ti4+;Mn2+-Mn4+/Mn3+-Mn3+;Fe2+-Ti4+/Fe3+-Ti3+;也可以发生于非金属离子-金属离子之间，如宝石中有O2-→Fe3+，O2-→Cr6+，O2-→V5+等;还可以是非金属-非金属间的转移。表1-3-5列出了电荷转移致色的宝石品种及颜色。蓝宝石的蓝色就是Fe2+-Ti4+异核原子价态之间的电荷转移吸收了红光和黄光，从而使蓝宝石呈蓝色。

表1-3-5 电荷转移引起的宝石颜色

3色心

有些宝石矿物的颜色是由晶体缺陷导致的，称为色心致色。色心可分为两种类型:电子色心和空穴色心。

(1)电子色心(F心)

是由电子占据晶体结构中的阴离子空位引起的色心。当一个电子被捕获到晶体中在正常情况下不存在电子的位置上时，该电子具有占据不同能级和吸收光线的能力，其产生颜色的方式与过渡金属的未配对电子相似。如萤石的化学式为CaF2，由于Ca2+含量过高和受放射性辐照影响，造成F-缺位而为电子占据，形成电子色心，该色心吸收黄绿光波，而使萤石呈紫色。

(2)空穴色心(V心)

是由于阳离子在晶体结构中缺位而引起的色心。当一个本该存在电子的位置上缺少一个电子时，就留下了一个空穴和一个能吸收光的未配对电子。烟晶(SiO2)中当Si4+被Al3+﹢H+(或Na+)取代后，结构中的电中性被破坏，受辐照后，Al3+邻近的O2-的1个价电子被激发离开其轨道，出现未配对电子，形成空穴色心，产生紫外—可见光范围的吸收，使之呈烟色。

若用X射线或γ射线辐照，受弱控制的电子就会被移位，留下空穴和能产生颜色的未配对电子。为产生色心所需的辐照，可靠自然界少量的放射性矿物在漫长的时间内完成，也可人为地使用X射线、γ射线或离子束来完成，如蓝色托帕石、紫晶等就是通过辐照而呈色的。

4能带间的电子跃迁呈色

能带理论认为:晶体中的电子不束缚于某个原子，而为整个晶体所共有，并在整个晶体中作周期性共有化运动。在宝石晶体中，各个原子的相似轨道能级发生相互重叠而构成各个能量范围不同的能带，电子按能级高低分别处在各能带中。能带又可分为:①导带(空带)，由未填充电子的能级所形成的一种高能量带;②带隙(禁带):为价带最上部的面(又称费米面)与导带最下部面之间的距离，禁带宽度(用ΔEg表示)随矿物键性的不同而不同;③价带(满带)，由已充满电子的原子轨道能级所构成的低能量带。处在价带顶部的电子当受到大于ΔEg的外来能量(可见光)激发时，可以跃迁到导带上去，吸收可见光能量而使晶体产生颜色。宝石的颜色取决于电子从价带向导带跃迁时所吸收的辐射能。当ΔEg在可见光能量范围之内时，能量大于ΔEg的被宝石吸收，能量小于ΔEg的透过宝石，而使宝石呈色。

5物理因素致色

由于包裹体、特殊结构、双晶、裂隙等与可见光波发生干涉、衍射、散射等作用而使宝石呈现的颜色，为物理因素致色。

1)干涉:当两条光线相遇叠加沿同一路线传播时，由于彼此的位相原因造成光波相互增强或抵消，其效果是产生非纯正光谱色。这种干涉色常见于有裂隙、薄层包裹体或具不同物质薄层结构的材料，如晕彩石英。

2)衍射:衍射为光干涉的一种特殊类型。产生衍射的宝石具有规则的不同折射率的交替层堆积，当白光与之相互作用时发生光波的定向传播，其效果是产生纯正光谱色，如欧泊的变彩。

3)散射:宝石材料内部结构不规则或粒度超出衍射限定范围(约100～400nm)或含直径大于可见光波长的包裹体、微晶微裂隙或气泡时，入射光线因传播介质的不均匀性造成光在不同方向上的反射而呈现颜色，如普通蛋白石、乳石英等。

4)包裹体致色:很多宝石会因机械地混入了其他矿物包裹体而呈现颜色，如赤铁矿使玉髓呈红色(肉红玉髓)，石英岩中的铬云母包裹体使石英岩呈绿色等。

四、颜色的三要素

在色度学中用色调、饱和度、明度来表示颜色的特征。非彩色系列不具有色调和饱和度特征，它们仅有明度的变化。对于彩色系列中的每一种颜色，均有色调、明度、饱和度3个特征，称为表征颜色的三要素。

1色调(色相)

指彩色的类别，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。彩色宝石的色调取决于光源的光谱组成和宝石对光的选择性吸收。色调通常用主波长λd来表示。

2饱和度(纯粹度或彩度)

指彩色的纯净度或鲜艳程度。彩色宝石的饱和度取决于宝石对可见光光谱选择性吸收的程度，可见光光谱中的各单色光饱和度最高，饱和度值为1，复色光(即白光)的饱和度最低，其值为0。当宝石仅对可见光某一很窄波段的光反射或透过时，颜色饱和度就高，宝石就鲜艳。通常用饱和的彩色光与白光的相对含量来表示。

3明度(亮度)

指彩色的明亮程度。宝石颜色的明度取决于宝石对光的反射或透射能力。宝石对光的反射比或透射比越高，宝石的明度越大。通常用宝石的视觉透射率来表示。颜色的明亮程度不仅与宝石的折射率、光泽及加工工艺有关，而且与宝石的表面光洁度和颜色深浅有关。

五、有色宝石颜色的表征

有色宝石颜色的观察和描述常带有一定的主观性，为了客观、有效地传达色彩，目前广泛使用孟塞尔表色系统、国际照明委员会CIE色度学系统以及GemDialogue或GemSet比较系统来表征有色宝石的颜色，但目前国际上并无任何统一的标准。

图1-3-2 孟塞尔色立体外形图

1孟塞尔表色系统

孟塞尔表色系统将颜色的三要素用三维坐标立体形式表示(图1-3-2)。该系统水平剖面上的各个方向，圆周被分为10个部分，代表10种孟塞尔色相;孟塞尔彩度以离开中央轴的距离表示，从中心至边缘，愈远则彩度愈大;孟塞尔色立体的中心轴，表示明度，代表从底部黑色到顶部白色的白黑系列的明度等级，中间明度划分1～9个等级。彩色系列的明度以离开基底平面高度相等的灰色来度量，共分为11个等级。颜色标定方法是:HV/C，其中符号H、V、C分别代表色相、明度和彩度。

21931CIE-XYZ表色系统

CIE标准色度系统是由国际照明委员会(简称CIE)规定的标准色度系统，是以颜色匹配实验为基础，设定每一种颜色都能用3个选定的原色按适当的比例混合而成。在颜色匹配实验中，常选用红(700nm)、绿(5461nm)、蓝(4358nm)作为三原色，将与待测颜色匹配时所需的三原色的数量，称为三刺激值，用X、Y、Z表示。三刺激值的单位选用色度学单位，对于匹配等能光谱色的三原色数量，称为光谱三刺激值。这是一种定量测量颜色的方法，通过紫外-可见光分光光度计测量宝石在可见光范围400～700nm不同波长的三刺激值，可借助于计算程序，方便地计算出其色度坐标(x，y，z):

有色宝石学教程

3个色度坐标中有一个是不独立的，因而可用x、y直角坐标系来表示各种颜色色品。

图1-3-3为CIEx、y色品图，图中(X)表示红原色，(Y)表示绿原色，(Z)表示蓝原色，为假想的三原色;图中马蹄形曲线为光谱轨迹，由光谱色的坐标点连成，凡是马蹄形曲线内部的所有坐标点(包括曲线本身)都是物理上能实现的颜色。

图1-3-3 CIEx、y色品图

宝石学中，我们先在CIEx、y色品图上标出光源和宝石的色度坐标，就可知道宝石在该光照下的色调λd和颜色饱和度。如图1-3-3所示，O点为白点(光源的坐标点，以D65光源为例)，S1、S2分别为两样品颜色的色度坐标点，由白点(O点)向颜色S1引一直线，延长与光谱轨迹相交于L点，由此得到S1的主波长λd=584nm，颜色的主波长大致相当于人眼感知到的颜色色相，表明该宝石颜色大致为**色调。线段OS1与线段OL的比，记为Pe=OS1/OL，比值Pe表示兴奋纯度，即主波长的光谱色被白光冲淡的程度。兴奋纯度与颜色的饱和度呈正相关关系。S1点越接近O点，说明该颜色纯度(饱和度)越低，即颜色越不鲜艳。OS1/OL之比值越接近1，表明该宝石的颜色越接近光谱色。刺激值中的Y值大致代表了该颜色的明度。同理，向颜色S2引一直线，延长与光谱轨迹相交，得到λc或记为-λd，表示S2的补色波长。

3GemDialogue和Gem Set体系

GemDialogue(图1-3-4)体系借助各种颜色标尺(色卡)与宝石颜色进行对比，来描述和评价宝石颜色的三要素。颜色标尺手册是由21张透明的颜色标尺(色卡)及3张色罩组成。21张色标相当于21种色相，囊括了有色宝石主要的色相范围，每张色卡上有每种颜色的10个不同饱和度的带，分别为100、90、80、……10，用来表示颜色彩度由深到浅、直至无色的变化。这些色卡也可重叠起来使用，提供60000多种颜色的比较。色罩为透明黑/灰色、不透明黑/白色及透明褐色等3种，同样也有10个不同饱和度的带，可用它们模拟每种颜色中褐色或黑色的罩(即颜色被褐色或黑色掩盖了多少)，用于描述隐藏于颜色中的黑/灰色调或褐色调的强度及不透明宝石。

Gem Set(图1-3-5)体系是用一套与宝石形状相近的塑料片和有色宝石的颜色进行对比的方法。其优点是塑料片的形状与宝石相近，且透明便于比较。缺点是这套体系较大，不便于携带，且塑料片容易老化。GemDialogue的优点是体小便携，但缺乏立体感。

图1-3-4 GemDialogue

图1-3-5 GemSet

1、蓝宝石并不全是蓝色的。

2、蓝宝石只是一个对于刚玉宝石的总称，在刚玉宝石中，除了红色的被称作红宝石外，其他的基本都都称作蓝宝石，具体被称作蓝宝石的刚玉宝石颜色有蓝色、淡蓝色、绿色、**、灰色以及无色等。

3、除此之外，蓝宝石还有这一个庞大的支系——彩色蓝宝石，除了红色和蓝色以外的所有刚玉宝石都被称作彩色蓝宝石，由于色彩太丰富，让人有进入梦幻的童话世界一般。故香港人爱把它们称作幻彩蓝宝石。

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）、**（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。