美国宝石学院彩色钻石颜色评定系统

为区别D—Z 颜色级别中的淡**，美国宝石学院将其他所有的彩色钻石的颜色称之为彩颜色（Fancy Color），包括饱和度大于Z＋颜色的**。具有彩颜色的钻石被称之为彩颜色钻石（Fancy Colored Diamonds）。在中文的彩颜色钻石的颜色名称中，“彩颜色”可以简略为“彩色”而不影响实际含义和颜色描述的准确性，本书将“彩颜色钻石”统译为“彩色钻石”。

美国宝石学院彩色钻石颜色评定系统是建立在孟塞尔均匀颜色空间，共有27个色调和9个亮度/饱和度级别。虽然颜色空间是三维的，但该颜色评定系统将亮度和饱和度组合在一起作为彩色钻石颜色的级别，简化了颜色评定的过程。

该颜色评定系统共有27个色调，在颜色空间形成一个色调环，分布如图4-1所示。这27个色调包括主色调和次色调，其色调的中英文名称对照如表4-1。

这27个色调的主色调有红、橙、黄、绿、蓝、紫和紫红，次色调包括偏橙红、偏红橙、偏黄橙、黄橙、橙黄、偏橙黄、偏绿黄、绿黄、黄绿、偏黄绿、偏蓝绿、蓝绿、绿蓝、偏绿蓝、偏紫蓝、偏蓝紫、偏红紫红、红紫红、紫红红和偏紫红红。

表4-1 27种色调中英文名称对照表

图4-1 美国宝石学院彩色钻石颜色评定系统的色调分布（King et al,Gems＆Gemology,Vol30,No4,p236）

美国宝石学院彩色钻石颜色评定系统共有27个色调，在颜色空间形成一个色调环在此色调环，红—紫色调沿顺时针方向排列；各中文名称见表4-1

在美国宝石学院的彩色钻石颜色评定系统的颜色色调名中两个相邻主色调的不同排列代表不同的颜色，例如橙黄（Orange Yellow）和黄橙（Yellow Orange）是两个不同的色调，橙黄是以**为主色以橙色为次色，黄橙色是橙色为主色以**为次色。当一个颜色的**和橙色的比例相近时，利用目视来判断究竟是**为主色还是橙色为主色比较具有挑战性。同样，绿黄和黄绿、蓝绿和绿蓝、红紫红和紫红红都是相应的色调对。

美国宝石学院在制定彩色钻石颜色评定系统的颜色级别名称时，将亮度和饱和度合在一起，把由亮度和饱和度组成的颜色平面划分为9个区域，每一亮度和饱和度区域指定一个颜色级别名称，如图4—2所示。这9个颜色级别名称的中英文对照如表4-2。

当一颗彩色钻石的色调是蓝色和颜色的级别是彩艳时，它的颜色级别是彩艳蓝。依此类推，蓝色调的颜色级别包括淡蓝、很亮蓝、亮蓝、彩亮蓝、彩蓝、彩暗蓝、彩深蓝、彩浓蓝和彩艳蓝。其他色调的颜色级别类推。

表4-2 9个颜色级别中英文名称对照

图4-2 美国宝石学院彩色钻石颜色评定系统的颜色级别分布（King et al,Gems＆Gemology,Vol30,No4,p237）

将亮度和饱和度组合在一起，把由亮度和饱和度组成的颜色平面划分为9个区域，每一亮度和饱和度区域指定一个颜色级别名称，图中数字1,2,3……与表4—2编号相对应

对于红、橙和紫红色调，亮度较低饱和度较低的颜色名称为棕色；亮度较高的颜色名称为粉红色；亮度适中并饱和度较高的颜色名称与色调名称相同。例如高亮度红色调的颜色名称为粉红色；低亮度红色调的颜色名称为红棕色或棕红色，高饱和度中等亮度红色调的颜色名称为红色。由于红色的彩色钻石极少，颜色评定时红色级别的要求极为严格，只用很高饱和度的红色调颜色才可以给予“红色”颜色级别。目前为止，除偏紫红红色外，美国宝石学院还没有给彩色钻石签发过其他与“红”相关的颜色级别，例如偏橙红、橙红、棕红、红棕、偏红紫红和红紫红等颜色级别，虽然颜色评定系统中包括这些色调。

根据每个颜色色调的不同，美国宝石学院彩色钻石颜色评定系统颜色级别的具体分布也不同。图4—3所示为美国宝石学院彩色钻石颜色评定系统中蓝色调和**调的颜色级别分布。图4—3中实际的蓝色调和**调的颜色级别分布与图4—2中的颜色级别分布有很大的不同。实际的颜色级别范围可能分布在相互分离的不同区域，如蓝色的“亮”和**的“彩亮”等。实际颜色级别的边界线可能呈曲折状，甚至会出现凸凹状，例如**的“彩深”等。

图4-3 美国宝石学院彩色钻石颜色评定系统中蓝色调和**调的颜色级别分布（King et al,Gems＆Gemology,Vol30,No4,p238）

各中文名称见表4-2

美国宝石学院彩色钻石颜色评定系统对低饱和度蓝色等冷色调的颜色川“灰”加以进一步的修饰。例如一颗蓝色钻石的颜色级别为“彩”，根据美国宝石学院彩色钻石颜色评定系统这颗蓝色钻石的颜色是“彩偏灰蓝”（Fancy Grayish Blue）。川“灰”修饰低饱和度的冷色调颜色是由美国宝石学院有色宝石颜色评定系统沿用而来。根据颜色科学和颜色实际命名的原理“灰”是可用来修饰低饱和度的不透明冷色，但川“灰”来修饰低饱和度的透明冷色是不合适的。也就是说低饱和度的透明的钻石颜色是不能用“灰”来修饰的。钻石的“彩偏灰蓝”颜色的正确颜色名称是“彩蓝”（Fancy Blue）。

如果任何彩色钻石中含有一定浓度的石墨，则钻石产生带有中性色调的附加色，颜色级别中应加入“灰”来修饰色调名，可以正确描述钻石的真正颜色。例如一颗蓝色钻石中含有较多的石墨，以至于产生灰色的色觉，这种情况下其颜色命名才应加入“灰”来修饰色调名蓝，例如“彩偏灰蓝”（Fancy Grayish Blue）。由于石墨的存在，这种彩偏灰蓝色钻石的透明度会降低。

红、橙和红紫色色调低饱和度和低亮度的暖色调的颜色属于棕色。棕色是颜色名称，而不是颜色名称的修饰，这与用“灰”来修饰冷色调的颜色完全不同。因此用“棕”来直接命名或修饰暖色调钻石颜色是合适的。

对于相同色调、相同亮度和相同克拉重量的彩色钻石，其颜色的饱和度越高价值越高，这与无色钻石的情况恰恰相反——其颜色的饱和度越小越好，D 颜色的饱和度几乎或者等于0，价格也最高；K 颜色的饱和度居中，价格也居中；Z 颜色的饱和度最高，其价格反而最低。

由图4—2可知，颜色级别彩艳的饱和度最高，其次是彩深和彩浓。颜色级别彩和彩暗的饱和度的范围很大。其余的四个颜色级别的亮度高、饱和度小，并集中在一个很小的颜色空间。对于相同色调、中等亮度和相同克拉重量的彩色钻石：颜色级别彩艳的价格最高，彩浓居中，彩的价格最低。一般，对于相同色调、相同饱和度和相同克拉重量的彩色钻石：中间亮度的价格较高，高亮度或低亮度的价格较低。对于暖色调红、橙和紫红，饱和度相同的钻石：高亮度粉红色钻石的价格要远远高于低亮度的棕色钻石。

理想情况下，在孟塞尔颜色空间每一颜色级别的颜色空间由位于八个顶角的孟塞尔色卡所确定。这八个孟塞尔色卡确定每一颜色级别的颜色空间的六个面，其中两面确定色调区间，两面确定亮度区间，两面确定饱和度区间。一般的颜色评定步骤为首先在孟塞尔色卡中确定一个颜色与钻石颜色最为匹配的色卡，再确定钻石的颜色与所确定的色卡颜色之间的色调，亮度和饱和度之间的差别方向，然后确定钻石颜色所处的颜色级别空间，钻石颜色所处的颜色级别空间所规定的颜色级别即为钻石的颜色级别。

理想情况下，彩色钻石的颜色标准应使用一定大小和形状的彩色钻石。彩色钻石稀少，而且价格昂贵，要找到一颗在颜色级别边界角上的钻石非常困难。由于美国宝石学院彩色钻石评定系统的颜色级别边界出现曲折状，需要很多的彩色钻石作为每一颜色级别的标准比色石，目前即使利用全世界所有的彩色钻石也不可能建立一套由彩色钻石组成的完整的彩色钻石评定系统。另外也绝对不可能由没有荧光的彩色钻石建立一套标准比色钻石，因为几乎所有的彩色钻石都具有一定紫外甚至可见光激发荧光。

彩色钻石的魅力来自于独特稀有的色彩，钻石的彩色稀有性与颜色的浓艳程度决定了彩色钻石的价值，彩色钻石的颜色越稀有，颜色等级越高价值也就越高，颜色越浓、饱和度越高，价值也就越高。净度与切割、重量等评价钻石的因素不在首先考虑的因素之列。彩色钻石价值以稀有的红色系列最高，蓝色与绿色系列次之，黑色钻石的价值最低。 全球一年出土约一亿克拉的钻石原石，其中只有不到一成为宝石级，绝大多数为带有些微黄或棕的钻石，统称为无色（或近无色）钻石，并且依据它们带黄（棕）的程度（或说不带黄和棕的程度），订定了由最无色的D到较多色的Z等级。所含的**超过了Z，则又进入Fancy（彩钻）范围，成为彩钻等级（Fancy Grade）。

金刚石不可能混入金属单质杂物，所以颜色成因复杂，不同颜色成因都不一样，一般彩钻石的成因是色散和磷光荧光等。 蓝白色钻石和黄钻石就是由于钻石分别在紫外线和可见光下产生萤光反应的结果。当结构中含有少量的氮时，由于氮原子最外层有五个电子，比碳原子多一个，这个多余的电子在带隙中形成一个杂质能级，称施主能级，使带隙之间的能量差降低，可吸收紫光，使金刚石呈**。 当含有少量的 B 时，由于 B 最外层有三个电子，每一个 B 代替 C 都缺少一个电子，构成空穴，这种空穴可以接受来自满带的电子，形成一个受主能级，使金刚石呈蓝色。 红色钻石主要是在形成时受地质条件的影响，对内部结构产生影响 产生电子位错 ，形成新的能级，吸收自然光中的部分能量，形成红色粉红色。 黑色是因为含有大量的暗色不透明的包裹体 —微晶状 铁质 矿物或分子级石墨化。 绿色则是辐射损伤中心致色，天然钻石常为很薄的绿色表皮

"据有关统计，每出产10万颗宝石级钻石，其中才可能出现一颗彩色钻石，概率仅为十万分之一。而粉红色、绿色、金**等钻石闪耀着不同寻常的艳丽光彩而变得更为珍贵稀有，不分时代不分国界地倾倒着所有的人。

彩钻专家哈维哈里士（Harvey Harris）在1990年曾写道：自人类懂得对稀少性赋予价值以来，从未见如此多的人花那么高的代价在如此小的物品上。大哉斯言，这小小物品，毫不逊夜空明星，深深虏获了万千追求极致之美的人心。今天，就为你讲述那些在历史上留下不灭光彩的著名彩钻。

摘自安妮时尚宝石课堂"

世界各国的颜色科学家和宝石学家及工程师尝试使用过各种颜色测量方法来测量宝石的颜色，包括测量彩色钻石的颜色。在所尝试过的颜色测量方法中，使用积分球的颜色测量方法的测量精度远好于其他的颜色测量方法。在积分球宝石颜色测量方法中，将钻石放在积分球中心来测量无色钻石的D—Z 颜色的测量方法比其他方法较为实用，图5—7为这种积分球颜色测量方法的示意图。

图5-7 利用积分球进行钻石颜色测量方法示意图

A—石钻放在积分球的中心，光由下入射到钻石的台面，积分球再将钻石的出射光积分后送到色度计进行颜色测量；B—钻石放在积分球的下面，漫射光经钻石的亭部入射到钻石，然后经台面出射到分光光度仪进行光谱测量

另外一种积分球颜色测量方法具有双光束，一个光束用于宝石的颜色测量，另外一个光束用作标准参照。从理论上讲，这种双光束积分球方法设计合理，而且广泛用于光谱测量。但对于测量宝石的颜色并不理想。

图5-8 宝石光谱颜色测量实验装置

1－分积球；2—光源；3—分光光谱图像仪；4—A/D转换器

准直光经钻石台面射入，钻石的反射光经钻石台面射入积分球，积分球将反射光积分后传送到分光光谱图像仪进行光谱测量

著者曾在美国宝石学院研究部专门设置一台使用积分球的光谱颜色测量实验装置，如图5—8所示。此光谱颜色测量实验装置由光源、积分球、分光光谱图像仪和A/D 转换器组成。光源所提供的稳定连续光经准直后照射在宝石的台面，反射光经积分球漫反射均匀后入射到分光光谱图像仪。分光光谱图像仪的衍射光栅将入射光分解为可见光谱，并成像在CCD 矩阵元件上。CCD 矩阵所产生的模拟信号经A/D 转换器变为数字信号后传送到计算机。计算机由宝石光谱的数字信号计算出光谱反射率，并计算色度值。著者利用这台光谱颜色测量实验装置进行了许多宝石颜色测量方面的研究，其中包括“塔维涅”钻石的变色研究以及许多彩色钻石、无色钻石和有色宝石的颜色测量。该实验装置可利用改变入射光孔径的方法来测量不同尺寸和形状的宝石。因为该实验装置不能将形状、尺寸、折射率和荧光等因素纳入计算因素，所得到的颜色色度测量值主要用于对宝石颜色的定性研究，不能达到对宝石颜色的定量研究，也无法利用测量所得到的颜色色度值对所测宝石进行直接的颜色评定。

图5-9 测量宝石颜色的双积分球分光光度仪

经多年的潜心研发和不断地改进，著者成功研发了一台采用双积分球和三光谱校正的分光光度仪（图5—9），解决了宝石颜色的仪器测量和评定难题。由于该分光光谱仪还提供宝石的可见光谱，可以用来进行宝石的光谱研究和利用光谱进行宝石的鉴定。图5-10为双积分球分光光度仪的原理示意图。图中的两个积分球具有各自的功能。测量积分球为被测样品提供均匀照明，并通过测量准直镜接受样品的反射光。样品积分球为被测样品提供一个稳定、一致的背景。光源所辐射的可见光经漫射挡光板漫反射到测量积分球的内壁，再经积分球内壁的多次漫反射形成均匀光照射到样品的台面。漫射挡光板除将光源的入射光漫反射到测量积分球内壁外，另一个重要作用是防止光源的入射光直接照射到样品和测量准直镜，以提高颜色测量的精确度。测量准直镜接受经样品反射的可见光，并直接或经光缆传送到分光光度仪。分光光谱仪将样品的反射光分解为光谱，再经光电元件转换为电信号，然后经A/D 转换的数字信号传送到计算机进行颜色的色度计算和颜色的评定。

图5-10 测量钻石颜色的双积分球分光光度仪的原理示意图

钻石放在样品积分球内，漫射光经钻石的台面射入，钻石的反射光被准直镜接受，然后送到分光光度仪进行光谱测量；计算机利用钻石的光谱反射率计算钻石的平均颜色和特征色，以确定钻石的颜色级别

因为宝石的形状、尺寸、折射率和荧光强度都可能有所不同，而且宝石的颜色受背景的影响较其他颜色材料要大得多，提供一个稳定、一致的背景对宝石颜色测量的精度非常重要。许多过去的宝石颜色测量仪器将宝石放在积分球的中心，使入射光和反射光完全混在一起，影响了颜色测量的精度，也使颜色评定不够准确。双积分球光学装置中，样品积分球是完全独立的，为被测样品提供了一个稳定、一致的背景。测量积分球和样品积分球相互独立，使入射光和反射光的相互影响降至最低，因而大大地提高了宝石颜色的测量精度。

图5-11 双积分球分光光度仪的彩色钻石颜色测量评定视窗

所测的彩色钻石的颜色为艳偏绿蓝色（Vivid Greenish Blue）

宝石的颜色受光源的光谱分布影响，在不同的光源下一颗彩色钻石的颜色可能呈现略微不同的颜色。虽然这种颜色的不同是不能用颜色记忆来察觉，但对于彩色钻石的颜色评定可能影响很大，特别是在颜色级别的边界附近。这台双积分球分光光度仪的光源滤色片可根据要求更换，以提供标准D 65日光光源或标准A 白炽光源。

这台双积分球分光光度仪的宝石颜色测量和评定软件包括有色宝石颜色测量和评定软件、彩色钻石颜色评定的插入软件和D—Z 颜色评定软件。图5-11为彩色钻石的颜色测量和评定软件的视窗。被测的是一颗人工改色的艳偏绿蓝色的圆形彩色钻石。这颗彩色钻石的形状为亮圆形，直径为646mm，全深（高）392mm，没有考虑紫外荧光。

视窗中显示这颗钻石的反射光谱。在反射光谱中有两个反射带，一个在400～600nm之间，另外一个在长波范围。由于人眼在大于700nm的波长范围的灵敏度很低，长波范围的反射带对此彩色钻石的颜色贡献很小。这一彩色钻石的颜色主要是由400～600nm 之间的反射带所产生的，其反射峰中心大约在485nm，对应的光谱色调为偏绿蓝色。

颜色测量和评定软件利用所测的反射光谱计算在CIELA B颜色空间的色度值。此软件直接给出色调角、亮度和饱和度值。被测彩色钻石的色调为22814°，亮度值为5375，饱和度值为1972。

这台双积分球分光光度仪所测量的反射光谱来自彩色钻石的整个台面，包括特征色区、透光区、消光区和非镜面反射区，所以反射光谱是一个平均光谱。根据测量所获得的平均光谱可以得到一个平均颜色级别。这颗彩色钻石的颜色级别是“浓偏绿蓝色”。

在前一节中介绍过彩色钻石的颜色是由特征色区的颜色来评定的，不是由平均色来确定。根据彩色钻石的平均颜色、形状、尺寸、折射率和荧光，这台双积分球分光光度仪的软件可以利用人工智能方法“模糊”计算彩色钻石的特征颜色，再由特征色确定的颜色级别。这颗彩色钻石的真正颜色级别是“艳偏绿蓝色”。由这台双积分球分光光度仪进行颜色测量所得到的颜色级别与目视颜色评定所获得的颜色级别完全一致。

另外，由颜色计算所获得的色调“偏绿蓝色”与根据所测量的光谱的反射带分析所获得的色调完全一致。一般来讲，彩色钻石颜色的色调测量比较容易，但对亮度，特别是对饱和度测量非常困难。这台双积分球分光光度仪是目前世界上唯一可以准确测量彩色钻石颜色的亮度和饱和度仪器，能准确无误地评定颜色。

颜色乃是光源（Light）、物体（Object）和观察者（Observer）三者交互作用的结果。移去光源，则一切变黑，不见颜色；除去物体，没有观察对象，只剩空气，也不见颜色；观察者如闭上眼睛，亦无颜色之存在，因此三者为构成颜色的基本条件。

宝石所呈现的颜色，可粗分为三大要素，即色彩（Hue）、色调(Tone)与色度（Saturation）。

1色彩（Hue）：色彩乃指眼睛对颜色的第一印象，例如天空是蓝的，山是绿的，玫瑰花是红色的。

通常科学化的颜色描述乃以光谱（彩虹）的七大色作基础：红（Red）、橘（Orange）、黄（Yellow）、绿（Green）、蓝（Blue）、靛（Violet）、紫（Purple）。

2色调（Tone）：色调指色感的明暗程度，亦即宝石予人的明或暗的感觉。最明亮时宝石为无色，最暗时宝石全黑。口语中的浅和深既是指此，譬如最浅色调的海蓝宝石接近无色，最深色调的蓝宝石接近黑色。

以下既是色调深浅的简单区分：

Very Light 很浅；Light 浅；Medium Light 中浅；Medium 中；Medium Dark 中深；Dark 深；Very Dark 很深

3色度（Saturation）：是指颜色的量或其纯度，又可解释成饱和程度。色度低的时候，冷色如绿或蓝色常出现灰色，而暖色者则带棕色。色度也可以说成是颜色的浓淡，色越浓表示越饱满，越淡表示颜色越少。