内部反射、折射构成了光进入钻石后的整个路径,称为光路。在描述光进入钻石后的一般传递方式时,通常这样来形容:光从正面垂直进入钻石后,经亭部两次全反射,从台面或冠部透出形成火彩与反光(图3-7左)。但当亭角过小或过大时,则会导致大部分光线在第一次或第二次亭部反射时就已经从亭部漏出钻石(图3-7右),意味着肉眼无法从正面观察到光线,钻石看上去显得暗淡无光,这样的负面情况称之为光的“漏失”。
光路涉及各部位刻面角度与整体比例之间的关系,是亮度与火彩最重要的决定因素之一。它不仅可以从理论上去推导它,在实践上同样可以得到印证。图3-8中的光路,台面上的标记物,经过光的全反射与折射后,在冠主面位置显示出对应的影像,即在钻石左边观察到的影像实为右侧的,反之亦然。不仅如此,在成品钻石检验中,目测亭深比时所谓的台面影像在亭部的倒影亦是上述光路的体现(图3-9、图3-10)。
图3-7 光在钻石中的一般传递方式(光路)
图3-8 通过在不同刻面画红点的方式可了解到光的走向方式
图3-9 透过钻石观察背景颜色,左右互换
图3-10 当标记位于亭部时的反射影像:与
背面观察时的1次反射影像,
与
为正面观察时的2次反射后的影像,实相与镜像呈镜面对称
图3-11中显示的是一颗切磨质量上乘的钻石,不同的色彩区别不同刻面与反射影像。在台面中央形似台面的小图案,实际是将台面及八个星刻面的影像经光路投影至台面中央,投影呈180°对称。
图3-12为一组切磨品质较差的钻石正面视觉效果,由于不恰当的角度搭配以及对称性上的缺失,形成杂乱的光路及漏光等负面的光学效果。根据图3-11并结合光路可以将钻石正面的光学区域分为三个重要区域,分别为A、B、C 三区(图3-13)。
图3-11 台面在亭部倒影与实际位置的对应关系
图3-12 光学效果的组合方式反映了切磨的品质
A 区主要为冠主面区域,B与C区为台面区域,二者间关系受亭角影响。亭角与C区呈正比,与B区呈反比。三区的关系较为理想的情况是A>B≥C,其中2A合计<平均直径50%,C≠0%。
图3-13 正面观察A、B、C三区(www.xing528.com)
图3-14中A、B、C三区间的关系均不理想,其中与
尤甚,表现出C 区的极小或极大。
图3-14 亭角对A、B、C三区的影响
然而上述非最不理想的光路,通常有两个术语来形容C 区的最极端情形:台面内出现腰围投影“鱼眼”(fisheye)(图3-15 );C 区覆盖B 区,显现“黑底”或“钉头”(nailhead)(图3-15
)。
图3-15 极端的亭角可导致某一区域的缩小甚至消失,造成极差的光学效果
所谓“黑底”乃是由于亭角过大,导致台面在亭部的投影完全覆盖台面,在台面范围内形成垂直的光路,并使得除台面外的冠部其他区域有效入射光线减少。尤其当光源垂直台面,人正面观察钻石时,由于大范围的正面入射光被观察者头部阻挡,且其他角度的有效入射光也在减少,最终导致钻石显得暗淡无光。适当减小亭角可有效去除“黑底”。
“鱼眼”较之“黑底”要略微复杂些,大多数情况是因亭角过小,导致从台面边缘的入射光从腰围处漏出,且将腰围影像投影回台面边缘。表现出垂直台面观察钻石时可以在台面范围内见到腰围的环状投影(见图3-15中的光路)。
然而,并不是所有的“鱼眼”都是因为亭角过小导致的,第二种原因是由于台面过大,导致原本需倾斜观察台面才能看到的腰围影像进入垂直观察时的台面视域范围(图3-16)。
根据这两种不同的原因可以发现,台面实际就是一扇窗,窗的大小决定了透过窗可以看到东西的多少,故而在切磨上可以通过合理调配台面与亭角的大小来避免“鱼眼”的发生(即使是在亭角过小的情况下)。
图3-16 倾斜台面可观察到腰围在台面中的180°镜像
为了避免出现“鱼眼”,可以计算临界台面来判断台面的最小值为多少时将出现“鱼眼”,即台面小于此值可使腰围投影在台面范围外。
临界台面计算公式:
如图3-17(左)所示,亭角为39.2°时,视域内出现鱼眼。根据公式计算,若台宽小于61.15%,则可避免在台面内显露腰围的投影,适当缩小台面则可将“鱼眼”隐藏于台面下,如图3-17(右)所示。
图3-17 台面大小对正面观察时腰围显影的影响
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