مفهوم رنگ در در گوهر شناسی و سنگشناسی آشنا می شویم.

رنگ در گوهرها

رنگ اولین فاکتور مهم برای زیبایی گوهرها است. در صورتیکه که دیگر عوامل در زیبایی گوهرها حالت انتزاعی داشته و کاملاً تعریفی است و جای فاکتور رنگ را نمی گیرند. این حالت کاملاً ذهنی است و احساس در مورد اختلافات رنگ در شخصی به شخص دیگر با هر ملیت و عقیده ای که داشته باشند، متفاوت است.

برای بعضی نبودن رنگ و زیبایی هنگام وجود پدیده های نوری در گوهر، مهم نیست و فقط پدیده ها را دوست دارند (مانند برلیانسی در الماس ها یا بازتاب روتیل در یاقوت های کشمیر).

علت رنگ

چیزی که به نام رنگ دیده می شود در واقع بازتاب نور از مواد است. هنگامیکه نور سفیدی (نورخورشید یا دیگر منابع) باعث درخشندگی گوهر می شود بعضی از طول موجها توسط سنگ جذب شده و مابقی بازتاب می شود یا از داخل سنگ به بیرون منتقل می شود. ترکیب طول موج باقیمانده بازتاب شده و به شبکیه چشم ما برخورد کرده و به وسیله مغزمان تحلیل شده و رنگ را به صورت یک مفعول برای ما تعریف می کند. چگونگی جذب نور توسط اجسام در قسمت های بعد توضیح داده شده است.

ما رنگ ها را در سه حالت مشاهده می کنیم:

۱ – تصور رنگ

۲ – ماده

۳ – درخشش نور در اجسام

از این سه فاکتور این سوال مطرح است که آیا رنگ در تاریکی فعلیت دارد؟ پاسخ در هر صورت منفی است. در واقع گوهرها در انواع نورها رنگ ثابتی ندارند همچنین رنگ به وسیله تفسیر تولید شده توسط چشمهایمان بر اساس اعمال مغز و اعصاب شکل می گیرد که در افراد این عملکرد متفاوت است.

تحت شرایط مختلف نوری، در گوهرها رنگهای متفاوتی به وجود می آید، که می توان به آسانی ثابت کرد رنگهای مختلفی روی زمینه سفید به چه شکلی هستند، مثل دیوار سفید. اگر شما در مقابل نور درخشنده و دیوار سفید باشید هیچگونه طیفی را دیوار جذب نمی کنید تا به چشم شما منعکس شود در نتیجه دیوار سفید بنظر می رسد. وقتی نور سبز درخشانی روی دیوار دیده شود، فقط بخش طیفی سبز رنگ بازتاب شده و دیوار سبز به نظر می رسد.

شرایط روشنایی

روشنایی مناسب در اوضاع نامناسب، سبب ایجاد درجه بهتری از رنگ در گوهرها می شود. انتخاب و تنظیم لامپهای مناسب می تواند تأثیر بزرگی بر رنگ گوهرها بگذارد.

نور روز

نور خورشید دارای حرارت رنگى بین درجات ۲ تا ۲۸ کلوین دارد. صبحها درجه حرارت رنگى پایین‌تر هستند و قرمزها برنگ زرد به نظر می رسند. هنگام ظهر درجه حرارت رنگ حدود ۵/۵۰۰ درجه کلوین خواهد بود، هنگام بعد از ظهر حرارت رنگ تند بوده و رنگها آبی تر مشاهده می گردد. عصرها، درجه حرارت رنگ کاهش یافته و نور قرمز دوباره برنگ زردتر به نظر خواهد رسید. این درجات ممکن است مقداری شک و شبهه داشته باشد (این قوانین مطمئن و حتمی نیستند). اوقات مختلف روز می تواند بروی رنگ گوهرها تأثیر بگذارد.

استاندارد درجه بندی رنگ گوهرهای رنگی ۵/۵۰۰  کلوین است (زمانی که نور خورشید سفیدترین حالت را دارد). لامپهای فلوئورسنسی با تقلید از نور خورشید در انواع بالا و با کیفیت و استاندارد متفاوتی ساخته شده و در دسترس هستند. بنابراین در امر گوهرشناسی هنگام خرید لامپ با درجه حرارت رنگ مناسب باید خریداری گردد.

نور لامپ های رشته ای

نور ملتهب، نوری است که از اجسام داغ مانند آتش یا لامپ های تنگستن به وجود می آیند. معمولاً این لامپ ها را نمی توان با درجه حرارت رنگ روى ۳۰۰۰ درجه کلوین تولید کرد، بنابراین برای درجه بندی رنگ گوهرها مناسب نیستند.

درجه بندی رنگ

رنگ (یا نبود رنگ) یکی از عوامل درجه اول برای تعیین کیفیت و زیبایی گوهرها محسوب می گردد. رنگ و کیفیت در گوهرها برای افراد وابستگی بالایی از لحاظ احساسی ایجاد می کند، ساختار طبقه بندی رنگ موضوع بسیار مهمی است که به سختی می توان با آن ارتباط برقرار کرد چون سیستم درجه بندی اصلی برای تعیین و مقایسه ای رنگها موجود نیست.

البته خوشبختانه موسسه GIA این سیستم را توسعه داده است، که مبنی بر کار و تحقیقات البرت مانسل در اوایل قرن ۲۰ است.

درجه بندی رنگ ( در گوهرهای رنگی)

سیستم طبقه بندی رنگها در GIA به سه جز اصلی تقسیم شده که در زیر به شرح هر یک می پردازیم.

• رنگ اصلی (Hue)
• روشنایی رنگ (Tone)
• اشباع رنگ (Saturation)

نمونه مشخصه علامت گذاری رنگ برای گوهرهای رنگی را در پایین دنبال کرده و توضیح می دهیم.

B 5/2

علامت  Bدر بالا Hue را نشان می دهد (در اینجا B به منزله حرف اول لاتین Blue به معنی رنگ آبی است). علامت ۵ به معنی میزان Tone است و علامت۲  اشاره به میزان Saturation دارد.

در حالت معمول وقتی می خواهیم رنگ گوهر را بررسی کنیم از قسمت بالای گوهر (Table up) در حالیکه سنگ میان انگشتان دست ماست، آنرا مورد مطالعه قرار می دهیم. این امر اجازه می دهد نور منعکس شده از تاج سنگ را کاملاً مشاهده کنیم این حالت رنگ را “رنگ کلیدی” می نامیم. وقتی در این حالت نور بازتابیده شده از سنگ را مشاهده می کنیم دقیقاً حالتی است که مخالف نظر ماست، چون نور بازتابیده شده نمایان کننده رنگ زمینه دست ماست (چون پاویلیون روی آن قرار گرفته است). برای ارزیابی الماس ها، آنرا اول از قسمت تاج و بعد دوباره از پشت آن روی یک زمینه کاملاً سفید مورد بررسی قرار می دهند. اما تمرکز استفاده از این سیستم، در اینجا گوهرهای رنگی هستند.

از عناصر مهم در بررسی رنگ گوهر، نور مناسب (لامپها) است. طبق همین قواعد باید از نور سقفی شمالی مناسب با شرایط جوی حاکم هنگام ارزیابی گوهرها استفاده نمود (یا پنجره سقفی جنوبی زمانی که شما در جنوب خط استوا زندگی می کنید).

ته رنگ (Hue)

هنگامیکه از کلمه رنگ استفاده می شود در واقع در مورد Hue صحبت می شود.Hue  در واقع همان تصویری است که از رنگ می بینیم.Hue  در واقع توسط Tone وSaturation  اصلاح می گردد. سیستم درجه بندی رنگ GIA از تعداد ۳۳ ته رنگ (Hue) مختلف به عنوان رنگ کلیدی برای گوهرهای رنگی استفاده می کند. این ۳۳ ته رنگ برای مقایسه با رنگ گوهرها استفاده می شود. برای این مقصود چندین نرم افزار کامپیوتری و قبلاً نمونه های پلاستیکی رنگی (همانند رنگ گوهرها) توسط موسسه GIA ساخته و به فروش رسیده است.

روشنایی رنگ( Tone)

منظور، روشنایی رنگ گوهر است. موسسه  GIAاز ۱۱ درجه روشنایی رنگ (Tone) در سیستم درجه بندی رنگی استفاده می کند، اما فقط ۷ مورد آن مورد استفاده قرار گرفته است (درجه۲ تا ۸).

اگر چه در جدول رنگ نشان داده شده، دامنه تاریکی و روشنایی را شماره ۵ گذاشتیم که در حالت خاکستری است، که در واقع اینطور نیست. درعوض باید فکر کنیم مخلوطی از رنگ سفید یا سیاه با Hue اصلی درگوهر است.

در تصویر زیر رنگ آبی خالص با مقادیر مختلفی سفید (درجه۲ تا ۵) و بسوی مقادیری سیاه (۵ تا ۸) نشان داده شده است.

در جدول زیر، رنگ خاکستری یک نوع Saturation است نه Tone

اشباع رنگ (Saturation)

میزان اشباع شدگی از روشنایی (یا خلوص و شدت) در اصل رنگ (Hue) است. هر چه Hue خالصتر باشد درجه بندی بالاتری در جدول Saturation خواهیم داشت.

مقیاس درجه بندی Saturation 2 تا ۶ است. کلاس پایین تر (۱ تا ۳) می تواند اصلاح کننده (تغییر دهنده) خاکستری و قهوه ای داشته باشد در حالی که در کلاس ۳ به بالا هیچ تغییر دهنده وجود ندارد.

رنگهای سرد مانند آبی و سبز تغییر دهنده آنها رنگ خاکستری است و Saturation ضعیفی دارد. تغییر دهنده رنگهای گرم (قرمز و نارنجی و زرد) رنگ قهوه ای است.

هر سنگی که یک تغییر دهنده قهوه ای و خاکستری نداشته باشد دست کم در درجه  ۴ Saturation  قرار می گیرد.

در زیر مقیاس و شرح Saturation آورده شده است:

• مایل به خاکستری (مایل به قهوه ای) (grayish (brownish))
• اندکی مایل به خاکستری (مایل به قهوه ای) (slightly grayish (brownish))
• بسیار اندکی مایل خاکستری (مایل به قهوه ای) (very slightly grayish (brownish))
• نسبتاً قوی (moderately strong)
• قوی (strong)
• روشن (vivid)

این توصیفات تنها در اظهارات شفاهی (لفظی) مورد استفاده قرار می گیرند.

عوامل رنگ

به طور کلی عامل رنگ به دلیل جذب طول موج های خاص و بازتاب طول موج های دیگر توسط جسم (مانند گوهرها) است. در نتیجه طول موج های دفع شده رنگ نهایی گوهر را نشان دهد.

برای دیدن رنگ ها به سه متغیر نیاز است:

۱ ـ نور

۲ – جسم

۳ – بینایی (چشم)

وقتی یکی از این فاکتورها نباشد، رنگها مشاهده نمی شوند. برای مثال لباس قرمز در تاریکی هیچ رنگی ندارد بدلیل اینکه هیچ نوری وجود ندارد تا آن را جذب کنند.

نور سفید ترکیبی از ۷ رنگ است (قابل مشاهده در رنگین کمان): (قرمز، نارنجی، آبی، آبی نیلی، سبز و بنفش). هرکدام از این رنگها در طول موج خاصی دیده می شوند (طیف قرمز تقریباً  nm700 و طیف بنفش nm400) و مقدار معینی از انرژی را حمل می کنند.

وقتی جسم تمام طیفهای رنگ، بجز قرمز را جذب کند. باقیمانده طیف قرمز بوده و در نتیجه رنگ جسم قرمز مشاهده می گردد. اگر گوهری همه طیفهای رنگی به جز آبی و قرمز را جذب کند، رنگ باقیمانده ارغوانی (زرشکی) مشاهده می شود.

در مجموع رنگها می توانند ۱۶ میلیون ترکیب رنگی تولید کنند. معمولاً در جذب نور، انرژی نور تغییر کرده و اغلب به گرما تبدیل می گردد. اغلب یخچال های برقی را سفید رنگ می کنند چون رنگ سفید هیچ طیف نور را جذب نمی کند تا تبدیل به گرما شود، با این عمل از یخچال در برابر گرما محافظت می گردد.

ایجاد رنگ از طول موجها زمانی اتفاق می افتد که برخی عناصر برای دریافت انرژی از جذب طول موجها استفاده می کنند. جذب انرژی طول موجها بیشتر در فلزات حدواسط انجام می گردد. چون در فلزات حدواسط پوسته الکترونی D تاحدودی پر شده است (همه پوسته ها کاملاً پر نیستند) و علت دیگر این است که، برخی الکترون ها در پوسته D جفت نشده اند.

وقتی طول موجی انرژی قابل ملاحظه ای را حمل می کند و الکترونی که ظرفیتش پر نشده (جفت نشده) را تحریک می کند الکترون مربوطه انرژی زیادی را جذب می کنند. الکترون این انرژی را که کاملاً به صورت انرژی نوری است، جذب کرده و به صورت گرما آزاد می کند تا بحالت طبیعی خود بازگردد. به این معنی که آن طول موج خاص (یا رنگ) از کل طیفها حذف شده یا بهتر بگوییم جذب گردیده است.

افزایش انرژی جهت بالا بردن الکترونهای جفت نشده به سطح انرژی بالاتر لازم است (و به همین ترتیب علت جذب) و این انرژی به مراتب کمتر از انرژی خود الکترون است. انرژی نور مرئی برای القاء به الکترون های جفت شده کافی نیست اما برای الکترون های غیر جفت نشده کافی است که اغلب در عناصر فلزی موجود است. به همین دلیل عناصر حدواسط به عنوان عناصر رنگ دهند و یا عاملین رنگ محسوب می گردند. بعلاوه درکنار عناصر فلزی حدواسط، بعضی دیگر از فلزات (غیر حدواسط) هم عضو عناصر رنگ دهنده محسوب می شوند.

عوامل رنگ می توانند، بطور ایده آل به علت ناخالصی در ترکیب شیمیایی بلورها باشند. در رابطه با مطالب مذکور کانی ها به دو دسته تقسیم می گردد:

• Idiochromatic: کانی هایی که عامل رنگشان بخشی از فرمول شیمیایی آنها محسوب می گردد. (مانند مالاکیت)
• Allochromatic: در این دسته عامل رنگ بخشی از فرمول شیمیایی نبوده، بلکه فقط بخشی از ساختار ترکیبات شیمیایی آن محسوب می گردد. (از قبیل زمرد و یاقوت سرخ)

اگرچه تئوری عناصر فلزی حدواسط می تواند توضیح کاملی برای علل رنگ باشد، ولی عوامل دیگری هم کارساز هستند. بعضی عناصر با همکاری یکدیگر می توانند رنگ را شکل دهند (نظریه اوربیتال مولکولی) درحالی که مواردی مانند فقدان الکترونی یا عنصری در محل خاصی در بلور (Site) می تواند رنگ ایجاد کنند.

بر اساس همه تئوری ها به طور مشترک، بعضی صورتهای انرژی وارده مانند نور (طول موجها) جذب شده و در نهایت (طول موج جذب نشده) رنگ را بوجود می آورد. در گوهرها هم تعیین کننده رنگ بر اساس همین نظریه است (البته هر جسم دیگری هم به همین شکل است).