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珠寶玉石顏色測(cè)量——高光譜圖像法

2025-08-29

高光譜相機(jī)獲取被測(cè)物反射或透射的高光譜圖像后，通過(guò)色度學(xué)計(jì)算將測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量波長(zhǎng)范圍一般380nm~780 nm，至少包含420nm~700nm；c）半波寬不大于10nm d）測(cè)量波長(zhǎng)范圍內(nèi)，儀器中心波長(zhǎng)偏差絕對(duì)值不大于1nm；e）圖像分辨率不小于400萬(wàn)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(cè)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(shuō)明。

3.2幾何條件

照明體通常由發(fā)光體及上下兩個(gè)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(cè)口位于上漫反射罩的正頂點(diǎn)，且探測(cè)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(shuō)明。

4參比白板

用于珠寶玉石顏色測(cè)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(cè)試面；

b）樣品表面應(yīng)保持清潔，特別是不應(yīng)有對(duì)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(shuō)明書(shū)操作，開(kāi)啟儀器。1.2根據(jù)樣品情況選擇合適的測(cè)量參數(shù)，如曝光時(shí)間、光圈等，避免出現(xiàn)曝光過(guò)度或曝光不足等情況。

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

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

示例2：對(duì)于無(wú)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(cè)試區(qū)域，以避免過(guò)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(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清潔或更換；

b）每件樣品宜選取不少于兩個(gè)有代表性的、不同位置進(jìn)行測(cè)試。