拉长石晕彩色的色度学研究与质量评价

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拉长石作为主要的造岩矿物种属成员之一,其典型的特殊光学效应(晕彩效应)使拉长石表面呈现出变幻美丽的晕彩色外观,是其作为宝石矿物品种成员的最主要原因。拉长石的晕彩效应具体表现为,随着光源入射角的转动,宝石表面所呈现的颜色色貌将发生动态变化,从而产生虹彩般的视觉效果,不同程度、质量水平的晕彩效应将直接对拉长石的市场价格产生重要影响。而如何对拉长石的晕彩效应作出科学分析以及质量评价,学术界尚未对此作出系统的理论指导和科学研究。虽然目前学术界对于拉长石晕彩色成因的认识仍保持着不同的见解和看法,但就其由于内部结构与表面入射光发生干涉作用而导致其表面干涉色(晕彩效应)的这一颜色成因机制,基本上达成一致。鉴于此,本文将首先进行与前人学者一致的研究步骤,结合仪器测试的实验结果,分析并验证到底是哪一类型的拉长石内部平行结构体对入射光形成了干涉作用,从而导致的晕彩效应,以及该内部平行结构与拉长石晕彩色的基本关系;紧接着,基于这一关于拉长石颜色成因的验证分析结果,本文将进一步在色度学方面,对拉长石表面所形成的晕彩颜色进行深入而系统的色度学研究。晕彩拉长石表面的颜色会随着光源入射角度的改变而发生色貌上的动态变化(晕彩效应),而动态变化过程的核心在于“变”,所以其发生变化的“方向”与“程度”是评价其变化效果好坏的关键参考因素。鉴于此,本文通过选择国际照明委员会推荐的CIE1976L~*a~*b~*均匀色立体空间表色系,对拉长石晕彩色色貌参量(色调、彩度、明度)的变化进行量化分析与研究。首先,通过对拉长石样品的典型晕彩色取样,并将其划分为三个不同主色调的三大颜色(蓝、黄、绿)系列,然后再分别对不同颜色调中的晕彩色样本进行分级与质量评价,从而建立起拉长石晕彩色的评级体系。紧接着的第二步,本文将结合上一步的颜色分级结果,对拉长石晕彩色在不同光源照射角度下的动态变化过程,进行分解以及量化分析。即通过对“颜色等级”与光源入射角之间的数据分析,研究其晕彩色貌发生变化的“方向”;又通过对其颜色参量的“色差值”与入射角数据之间关系的分析探讨,进而得出有关其晕彩色貌发生变化“程度”的研究结果。结合以上两点,对拉长石晕特殊光学效应(晕彩效应)作出科学合理的量化分析,并初步建立拉长石晕彩色的质量评价理论体系。
摘要第5-6页
abstract第6-7页
第1章 前言第11-17页
    1.1 选题意义第11页
    1.2 晕彩拉长石研究的现状和进展第11-13页
    1.3 采用的技术路线及工作安排第13-15页
    1.4 论文的工作计划安排与工作量第15-17页
第2章 长石概述与基本宝石学特征第17-21页
    2.1 长石概述第17-18页
        2.1.1 长石的成分及分类第17页
        2.1.2 长石的内部结构第17-18页
    2.2 基本宝石学特征第18-21页
        2.2.1 外观描述第18-20页
        2.2.2 宝石学特征描述第20-21页
第3章 晕彩拉长石的颜色成因第21-32页
    3.1 拉长石晕彩颜色与组成成分的关系第21-25页
        3.1.1 红外光谱测试分析结果第21-22页
        3.1.2 粉晶X射线衍射测试分析结果第22页
        3.1.3 电子探针测试结果第22-25页
    3.2 拉长石晕彩色与内部结构的关系第25-28页
        3.2.1 偏光显微镜下测试分析结果第25-26页
        3.2.2 扫描电镜SEM测试分析结果第26-27页
        3.2.3 透射电镜TEM测试分析结果第27-28页
    3.3 拉长石晕彩效应的成因分析与结论第28-31页
        3.3.1 基于理想物理干涉模型的条件探讨第28-30页
        3.3.2 拉长石晕彩效应的成因分析与结论第30-31页
    3.4 小结第31-32页
第4章 颜色测试的实验设计方案与样本数据的量化获取第32-46页
    4.1 实验设计方案第32-33页
    4.2 控制变量的选取与设置第33页
    4.3 测试数据的量化获取第33-34页
    4.4 样品选取与测试条件第34-36页
        4.4.1 颜色量化参考系的选取第34-35页
        4.4.2 样品的选取第35页
        4.4.3 光源的选取第35页
        4.4.4 相机的参数设置第35-36页
    4.5 测试数据描述及初步分析第36-46页
        4.5.1 样本测试结果第36-43页
        4.5.2 基于样品整体的初步分析结果第43-46页
第5章 以色调为主的拉长石晕彩色统计分析第46-58页
    5.1 K-Means快速聚类原理第46页
    5.2 Fisher’s判别分析原理第46-47页
    5.3 晕彩拉长石颜色大类划分的结果与分析第47-55页
        5.3.1 划分依据的选取第48-49页
        5.3.2 划分的结果与定名第49-55页
    5.4 不同颜色类别间的颜色参数特征第55-58页
        5.4.1 类际间颜色参数的相关关系第55-56页
        5.4.2 类际间颜色参数的分布规律第56-58页
第6章 拉长石晕彩色的分级与质量评价第58-104页
    6.1 其他多色系宝石品种的评价标准第58页
    6.2 蓝色调晕彩拉长石的分级与质量评价第58-79页
        6.2.1 蓝色调拉长石晕彩色的基本特征第58-62页
        6.2.2 用统计学方法对蓝色调晕彩拉长石进行类别划分第62-67页
        6.2.3 蓝色调晕彩拉长石的颜色质量评价第67-79页
    6.3 黄色调拉长石晕彩色的分级与质量评价第79-91页
        6.3.1 黄色调拉长石晕彩色的基本参数特征第79-80页
        6.3.2 用统计学方法对黄色调晕彩拉长石的类别划分第80-83页
        6.3.3 黄色调晕彩拉长石的颜色质量评价第83-91页
    6.4 绿色调拉长石晕彩色的分级与质量评价第91-104页
        6.4.1 绿色调拉长石晕彩色的基本参数特征第91-92页
        6.4.2 用统计学方法对黄色调晕彩拉长石的类别划分第92-95页
        6.4.3 绿色调晕彩拉长石的颜色质量评价第95-104页
第7章 拉长石晕彩效应的质量评价第104-120页
    7.1 拉长石晕彩色质量评价的参照标准第104-106页
        7.1.1 以蓝色为主色调的拉长石晕彩色评级标准第105页
        7.1.2 以黄色为主色调的拉长石晕彩色评级标准第105-106页
    7.2 光源入射角对以蓝色为主色调拉长石晕彩效应的影响与评价第106-113页
    7.3 光源入射角对以黄色为主色调拉长石晕彩效应的影响与评价第113-120页
第8章 结论第120-122页
致谢第122-126页
参考文献第126-130页
附录第130-146页
    附件1 本实验颜色原始基础测试数据表第130-141页
    附件2 基于颜色参数L*、a*、b*的K-Means聚类尝试与结果分析第141-143页
    附件3 基于颜色参数L*、C*、h0的K-Means聚类尝试与结果分析第143-145页
    附件4 CIE1995标准颜色中心第145-146页
个人简历第146-147页
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