1.定義
顏色是人眼顏色受光刺激和大腦翻譯的結果。對色彩的感受經歷了外界光刺激→色彩感受→色彩感知這樣壹個復雜的過程，涉及到光學、光化學、視覺生理學、視覺心理學等多個方面。
只有可見光波才能被人眼感覺到並產生視覺。可見光的波長範圍在380 ~ 760 nm之間，不同波長的輻射造成人眼不同的色覺。對應於每個波長的顏色劃分如下:
表4-1-1波長和相應的顏色
以上劃分只是粗略的。實際上壹種顏色逐漸向另壹種顏色變化，顏色隨波長變化不均勻，如圖4-1-1，可見區光譜顏色不均勻。從紫外區到紅外區，它的波長增加，能量減少。
有些光源本身就能讓人感受到顏色，稱為光源色，它的顏色對應著壹定的波長或能量。人眼要看到物質的顏色，必須滿足三個條件:①外界照射；(2)外部輻射與寶石的相互作用；(3)人眼接收顏色刺激，由大腦進行解讀。對於這三種情況，我們解釋如下。顯然，如果沒有光線照射，比如在黑暗中，妳是感受不到寶石的顏色的。作為能量的壹種形式，光壹接觸到寶石就與它們相互作用。不同的寶石有不同的成分和結構，所以與光的相互作用會產生不同的結果，從而導致不同的顏色。人在感受色彩時，眼睛首先要接受色彩刺激。比如盲人看不到顏色。然而，大腦對顏色的翻譯並不能完全根據物理刺激來解釋。比如對於陽光下的黑煤和陰影中的白粉筆，實測結果顯示前者比後者反射的光多。這時候人腦起的作用可能和記憶有關，所以還是感覺前者是黑的，後者是白的。
圖4-1-1可見區顏色變化
2.顏色描述
顏色壹般可分為有色和無色，其基本名稱如下(表4-1-2)。對於色彩系列，還可以在其基本名稱前加上表示明度和飽和度的修飾詞，如淺綠、深藍、正紅等。
表4-1-2顏色的基本名稱
第二，對光的選擇性吸收
如上所述，人眼感受顏色有三個條件，其壹是外界照射與物體的相互作用。在寶石學中，我們經常會涉及到寶石對光的吸收。當光線穿過壹顆寶石時，隨著光線的逐漸深入，光線的強度也在降低，這就是寶石吸收了光線。對光的選擇性吸收意味著寶石對某些波長的光的吸收優於其他波長的光。寶石的顏色是對可見光選擇性吸收的結果，說明寶石在某些可見光波長有吸收光譜。
寶石對光的選擇性吸收與其本身的成分和結構有關，涉及的主要理論將在下壹部分介紹。
圖4-1-2透明對象的傳輸
如圖4-1-2，大部分寶石是透明的，部分光線從表面反射，如圖A；其他光被寶石選擇性吸收後，剩余的光從背面射出，如圖，透射光B；最後，所有透射光的顏色都表示為透明寶石的顏色。比如綠玻璃仿寶石，完全吸收光譜紅藍兩端的光，最後只有綠光通過，所以呈現綠色。當然，大部分寶石的選擇性吸收更復雜，但寶石的顏色在選擇性吸收可見光後仍然是透射光的顏色。通過測試透射光，可以知道寶石的選擇性吸收，做出光譜分布圖來表征寶石的顏色。
三、寶石著色原理
寶石顏色的原因基本可以分為兩類。壹種是物理光學的顏色，這是壹種純物理現象，是寶石對光的幹涉、衍射和色散造成的；另壹種是電子躍遷導致電磁波選擇性吸收的結果。後者可以是物質的顏色，比如各種生色離子，包括自體色和我們常說的其他顏色；也可以是結構著色，比如各種色心引起的寶石著色。寶石對電磁波的選擇性吸收主要與其成分和內部結構有關。由於躍遷的類型不同，吸收的能量不同，寶石最終的顏色也不同。
現代物質結構理論認為，物質由原子組成，原子由原子核和電子組成，電子在原子核外運動。量子力學描述了電子和其他微觀粒子的運動規律。根據玻爾在1913年提出的假說，認為原子以具有壹定能量的穩定狀態存在，即穩態。原子可以有很多能量值不同的定態，每個定態按照能級排列形成壹個能級。能量最低的定態稱為基態，其余的稱為激發態。通常原子或離子處於穩定狀態，即基態，此時沒有能量輻射；如果原子或離子受到外界輻射能、熱能、電能等的影響。，原子核外的電子吸收能量躍遷到激發態，但激發態的電子是不穩定的。大約10-8秒後，電子回到基態，伴隨著壹部分能量以光的形式輻射出來。簡而言之，寶石之所以有顏色，是因為寶石形成的原子中的電子在外界照射提供的能量的作用下，發生了從基態到激發態的電子躍遷，選擇性地吸收特定波長的光波而顯示出顏色。表4-1-3是前蘇聯學者пдатонов (1976)和美國學者拿騷(1983)的綜合總結，將寶石礦物的顏色分為60。
表4-1-3寶石礦物12顏色類型
由此可見，現代科學對寶石顏色的解釋主要是基於光譜學的方法，並以晶體場理論、分子軌道理論、能帶理論和物理光學理論為基礎。這裏就不介紹這些寶石的呈色機理了。
第四，多色
多色性發生在有色非各向同性體寶石中，是指非各向同性體寶石的選擇性吸收和吸收強度隨方向變化的現象。如第三章所介紹的，當光線沿非光軸方向進入非各向同性體寶石時，會被分解成兩個振動方向相互垂直的偏振光。這兩種偏振光在寶石中的傳播速度不同，兩者在穿過寶石的過程中都與寶石相互作用。由於非各向同性體寶石的內部結構在這兩個偏振光束所對應的振動方向上是不同的，光波的吸收和吸收強度在這兩個方向上也是不同的，從而導致多色性。寶石的多色性可以通過它的光學指標來理解。對於單軸晶體寶石，可以觀察到二色性，兩種主色相當於光學指示體中Ne和No的振動方向。對於雙軸晶體寶石，可以觀察到三色和三種主色，分別相當於光學指標線中Ng、Nm和Np的振動方向。
對於多色寶石，我們人眼觀察到的是混合顏色。然而，如果使用輔助偏振設備，如分色鏡，我們可以同時在兩個方向上看到寶石的顏色，振動方向垂直。在觀察寶石的多色時，有些寶石可能會出現明顯的顏色和色調變化，而大多數寶石只顯示同壹種顏色的不同深淺。多色的表現壹般根據寶石學中顏色的色調和深淺用強烈、明顯或微弱等術語來表示。常見多色寶石見表4-1-4。
表4-1-4寶石多色表
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