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珠寶玉石顏色測量——高光譜圖像法

2025-08-29

高光譜相機(jī)獲取被測物反射或透射的高光譜圖像后，通過色度學(xué)計(jì)算將測試區(qū)域的光譜信息轉(zhuǎn)換為顏色信息。利用高光譜圖像法可以獲取被測物的整體顏色信息，也可以獲取選定的局部顏色信息，進(jìn)而形成被測物外觀的顏色分布圖。

儀器設(shè)備

1系統(tǒng)組成

高光譜圖像顏色測量系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成：高光譜相機(jī)、照明體及其幾何條件、參比白板。

2高光譜相機(jī)

用于珠寶玉石顏色測量的高光譜相機(jī)宜滿足以下條件：

a）采用凝視型面陣成像方式；

b）測量波長范圍一般380nm~780 nm，至少包含420nm~700nm；c）半波寬不大于10nm d）測量波長范圍內(nèi)，儀器中心波長偏差絕對值不大于1nm；e）圖像分辨率不小于400萬像素。

3照明體及其幾何條件

3.1照明體

用于珠寶玉石顏色測量的照明體宜采用GB/T 3978-2008第4章規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體。如采用其他照明體，可在結(jié)果中說明。

3.2幾何條件

照明體通常由發(fā)光體及上下兩個半球形漫反射罩組成，發(fā)光體宜為圓形均勻分布于下漫反射罩的底部，由下至上照明。光線經(jīng)上漫反射罩反射后均勻地照射在樣品及參比白板上。探測口位于上漫反射罩的正頂點(diǎn)，且探測口與樣品間的連線和高光譜相機(jī)的光軸近于重合。

注：如需要也可采用其它幾何條件的照明體，并在結(jié)果表示中說明。

4參比白板

用于珠寶玉石顏色測量的參比白板宜采用符合GB/T 9086-2007中1和3規(guī)定的白板。

樣品

為獲得有效的高光譜圖像，樣品應(yīng)注意：

a）樣品宜具有較平整的測試面；

b）樣品表面應(yīng)保持清潔，特別是不應(yīng)有對光線產(chǎn)生較強(qiáng)吸收的污染物、涂膜、鍍膜等。

試驗(yàn)方法

1操作步驟

1.1遵照設(shè)備制造商的使用說明書操作，開啟儀器。1.2根據(jù)樣品情況選擇合適的測量參數(shù)，如曝光時間、光圈等，避免出現(xiàn)曝光過度或曝光不足等情況。

1.3放入?yún)⒈劝装澹?zhǔn)確對焦于其表面，采集參比白板的高光譜圖像。1.4將待測樣品置于不透明測試臺面上，準(zhǔn)確對焦后采集樣品的高光譜圖像。采集高光譜圖像時，樣品的擺放及測試區(qū)域的選擇可借鑒對鉆石、彩色寶石及玉石顏色目視觀察與評定的方式，從而使測試結(jié)果與目視感知保持較好的一致性。

示例1：對于具有較高彩度的刻面型彩色寶石，測試時宜臺面向上放置，并選擇位于臺面或冠部的面積占比較大的明亮區(qū)域作為測試區(qū)域。

示例2：對于無色至淺黃（褐、灰）色系列鉆石，鉆石腰平面宜平行于高光譜相機(jī)的光軸方向，并選擇底尖位置作為測試區(qū)域，以避免過強(qiáng)的表面和內(nèi)部反射造成的強(qiáng)烈曝光。

2注意事項(xiàng)

操作中需注意：

a）當(dāng)參比白板表面有明顯的污損時，應(yīng)及時進(jìn)行清潔或更換；

b）每件樣品宜選取不少于兩個有代表性的、不同位置進(jìn)行測試。