北京圣园淘矿工场科普深刻的知道，宝石学的一大挑战是开发一种准确、简单、一致且可重复的宝石颜色测量和规格技术。理想的解决方案是宝石色度计。然而，这样的仪器必须处理宝石独特的光学特性，例如亮度和多色性，这使得宝石很难成为仪器测量的标本。

        孟塞尔色轮 - 宝石颜色测量

        孟塞尔色轮。（来自精确色彩交流：从感觉到仪器的色彩控制，第 19 页；由日本美能达相机有限公司提供）。

        用于宝石颜色测量的颜色图表系统的局限性

        直到 80 年代中期，尽管各种颜色图表系统出现并广泛推广，但进展甚微。这些系统都不能满足宝石学的要求，主要是因为： 1. 它们没有充分涵盖宝石颜色的全部范围，2. 它们在所涵盖的范围内没有提供足够的细节，以及 3. 颜色表材料（印刷颜色和透明胶片）的质量不足以防止生产运行中的变化。

        三维色彩空间

        色度学在几乎所有颜色很重要的领域都有很好的基础，例如油漆、塑料、纺织品和其他工业和消费材料。客观仪器现在经常用于这些领域。然而，在此类仪器出现之前，人们不得不依靠视觉系统（例如颜色图表）来指定颜色。这些图表是北京圣园淘矿工场科普可以称为三维色彩空间的部分。这些维度被称为色调、亮度和饱和度。

        色调

        色调是北京圣园淘矿工场科普在谈到红色、黄色、绿色、蓝色、紫色和本系列中相邻对中间的其他色调时所描述的属性。这些色调可以很容易地根据色轮进行可视化。

        亮度

        三维颜色系统-宝石颜色测量

        三维色彩系统。（来自精确色彩交流：从感觉到仪器的色彩控制，第 8 页；由日本美能达相机有限公司提供）。

        也称为值或色调，亮度是一个以白色和黑色为端点，中间为灰色阴影的标度。但是请注意，所有彩色也可以根据其总反射率缩放到亮度。亮度可以根据垂直轴来可视化，顶部为白色，底部为黑色。

        饱和

        饱和度也称为色度，是衡量颜色的色调量、鲜艳度或与相同亮度的灰色相差多少的量度。色度可以在三维色彩空间的垂直截面中看到。沿着色环的特定径向方向的部分被指定为特定色调。

        这种色调的较浅色调靠近该部分的顶部，底部则采用较深的色调。色调的色度（鲜艳度）随着从中心轴向外移动而增加。色度范围随色调和亮度而变化，使颜色成为不规则形状，而不是简单的卵形或球体。

        纯色 - 宝石颜色测量

        颜色坚实。（来自精确色彩交流：从感觉到仪器的色彩控制，第 9 页；由日本美能达相机有限公司提供）。

        色序系统

        将颜色实体细分为更小的单位并给每个单位一个名称或一组数字坐标可以实现颜色规范。这导致了称为颜色顺序系统的分类。颜色固体可以通过多种方式进行细分。毫不奇怪，还有许多颜色顺序系统。

        一些在早期十年20的创建的颜色阶系统的第世纪通过由涂覆在纸涂料颜色图表来表示。建筑师和设计师使用 Wilhelm Ostwald 的系统进行颜色选择和规范。

        生物学家使用 Robert Ridgway 的系统对数以千计的动植物标本进行分类。（其中一些较旧的系统，如 Ostwald 和 Ridgway 的，今天仍在使用）。因此，在仪器和相关颜色顺序系统可用之前，就已经牢固地建立了对准确颜色测量和规格的需求。

        AH 孟塞尔系统

        图 4. 色调 5G 的孟塞尔值和色度。 （来自精确色彩交流：从感觉到仪器的色彩控制，第 17 页；由日本美能达相机有限公司提供。）

        也许最流行和最普遍的图表类型色序系统是由 AH Munsell 设计并由美国光学学会 (OSA) 于 1943 年广泛修订的。色相环（红、黄、绿、蓝、紫）和中间色相（黄-红、绿-黄、蓝-绿、紫-蓝、红-紫）。主要色调缩写为 R、Y、G、B 和 P，中间色调缩写为 YR、GY、BG、PB 和 RP。

        进一步细分导致孟塞尔色彩书中的四十个色调图表。颜色以 2 到 9 的一个单位的值（亮度）间隔出现在这些图表上。色度（饱和度）以整个单位表示，范围从 2（接近灰色）的两步间隔到高达 14 和 16最鲜艳的颜色。符号系统是十进制的，可以准确地指定颜色。孟塞尔彩色书有哑光和高光两种，后者大约有 1500 种颜色。

        所有这些色序系统（包括最新的德国标准 DIN 6164 和瑞典标准自然色系）都有一定的相似性。颜色采样是沿着恒定色调（或类似的度量）的线进行的。因此，相邻色调图表上的相应颜色在视觉上变得越来越远，因为它们逐渐变得更加饱和（即，从色环的中心径向移开）。因此，最鲜艳的颜色与不太鲜艳的颜色之间的距离更远，通常相差五倍或更多。

        这些比色图表不适用于宝石颜色测量，因为它们在鲜艳的颜色区域中没有足够的颜色，而且它们的扩展范围不足以进行宝石分析。生动、透明的宝石的颜色范围北京圣园淘矿工场科普根本无法用纸上的不透明颜色来捕捉。此外，不透明的油漆颜色看起来不像透明的宝石，即使颜色实际上相同。