NL7907348A

NL7907348A - DETERMINING COLOR IN DIAMONDS AND OTHER GEMS.

Info

Publication number: NL7907348A
Application number: NL7907348A
Authority: NL
Original assignee: De Beers Cons Mines Ltd
Priority date: 1978-10-09
Filing date: 1979-10-03
Publication date: 1980-04-11
Also published as: NL189426C; NL189426B; DE2940625A1; CH644452A5; AU527834B2; ZA795228B; BE879290A; FR2438837A1; FR2438837B1; JPS5598341A; IL58344A; AU5150579A

Description

* Λ. * Κ Κ ^ DE BEERS CONSOLIDATED MINES LIMITED, te Kimberley,. Zuid Afrika* Λ. * Κ Κ ^ THE BEERS CONSOLIDATED MINES LIMITED, at Kimberley ,. South Africa

Het vaststellen van kleur in diamanten en andere edelstenen,Determining color in diamonds and other gemstones,

De uitvinding heeft "betrekking op het vaststellen van kleur in diamanten en andere geslepen edelstenen. Van een volkomen di amant-kristal mag worden verwacht, dat het volledig kleurloos is, en derhalve alle straling met golflengten van 3δθ nanometer (nm) tot 750 nm, dat wil 5 zeggen de golflengten, die "wit” licht vormen, evengoed doorlaat. Het grootste gedeelte van de diamanten vertoont echter enige kleur als gevolg van de aanwezigheid van onvolkomenheden. Deze onvolkomenheden kunnen het gevolg zijn van het op zijn juiste plaats in het kristal afwezig zijn van een atoom, dat wil zeggen een onbezette plaats, van het in het kristal 10 innemen van een andere dan zijn juiste plaats door een atoom, dat wil zeggen een tussenruimte, of van een vreemd atoom, dat eigenlijk niet in het kristal behoort, dat wil zeggen een verontreiniging. Elke soort onvolkomenheid doet de diamant gekozen èen of meer gebieden absorberen in het zichtbare golflengtebereik, waardoor dus een onbalans wordt veroor-15 zaakt in het mengsel golflengten, dat het 'Vitte" licht uitmaakt, dat daar op invalt, en een gewaarwording van kleur wordt verschaft, Een onvolkomenheid die op deze wijze kleur geeft aan het gastheerkristal, wordt een "kleurcentrum" genoemd, De soort onvolkomenheid, dat wil zeggen de oorsprong van de kleur in de diamant is van geen belang in verband met de 2° uitvinding,The invention relates "to the determination of color in diamonds and other cut gemstones. A perfect diamond crystal may be expected to be completely colorless, and therefore all radiation with wavelengths from 3δθ nanometers (nm) to 750 nm, that is, the wavelengths which form "white" light pass equally well. However, most of the diamonds show some color due to the presence of imperfections. These imperfections may result from the absence of an atom in its correct position in the crystal, that is to say an unoccupied position, of an atom, i.e. an spacing, or of a foreign atom, which actually does not belong in the crystal, that is, a pollution. Any kind of imperfection causes the diamond to absorb selected one or more areas in the visible wavelength range, thus causing an imbalance in the mixture of wavelengths, which makes up the "Vitte" light incident on it, and becomes a perception of color. Provided, An imperfection that gives color to the host crystal in this manner is called a "color center". The type of imperfection, that is, the origin of the color in the diamond is of no importance in connection with the invention,

Vanouds is de kleur van een geslepen en gepolijste diamant, in het bijzonder een diamant in het bereik van kleurloos tot geel, bekend als een diamant uit de "Kaapserie", met het oog vastgesteld door het vergelijken van de betrokken steen met een vooraf gekozen stel stenen met toe-25 nemende diepte van geelheid. Verschillende stelsels, genormaliseerde 9 \ 79073 48 V · ** kTraditionally, the color of a cut and polished diamond, in particular a diamond in the range from colorless to yellow, is known as a "Cape Series" diamond, determined by comparison of the stone in question with a pre-selected set stones with increasing depth of yellowness. Different systems, normalized 9 \ 79073 48 V ** k

VV

2 kleurmonsters zijn ontwikkeld in verschillende delen van de wereld, bijvoorbeeld de GÏA (Gemological Institute of America)- en AGS (American Gemological Society) stelsels in de Verenige Staten van Amerika, alsmede ee CIBJO (Confederation Internationale de la Bijouterie, Joaillerie, 5 Orfevrerie des Diamants, Perles et Pierres)- en de Duitse RAL norm,2 color samples have been developed in different parts of the world, for example the GÏA (Gemological Institute of America) and AGS (American Gemological Society) systems in the United States of America, as well as a CIBJO (Confederation Internationale de la Bijouterie, Joaillerie, 5 Orfevrerie des Diamants, Perles et Pierres) - and the German RAL standard,

De werkwijze van het met het oog klasseren van de kleur staat duidelijk open voor kritiek, omdat het een subjectief onderzoek is, dat gemakkelijk van persoon tot persoon kan veranderen afhankelijk van factoren, zoals genetische eigenschappen, ervaring in kleurvaststelling, 10 ouderdom en geslacht, Verder wordt de mogelijkheid van een individu voor het van dag tot dag gelijklbijvend klasseren beïnvloedt door fysische factoren, zoals de aard van de omgevingsverlichting, en door fysiologische factoren, zoals de toestand van de aanpassing van het oog aan duisternis, licht en kleur, en de gezondheidstoestand. Als gevolg hiervan onstaan 15 derhalve onvermijdelijk tegenstrijdigheden. Deze factoren worden algemeen onderkend,The method of classifying the color by eye is clearly open to criticism, because it is a subjective examination, which can easily change from person to person depending on factors such as genetic traits, experience in color determination, age and sex. an individual's ability to remain consistent from day to day is influenced by physical factors, such as the nature of the surrounding illumination, and by physiological factors, such as the state of the eye's adaptation to darkness, light and color, and its state of health . As a result, contradictions therefore inevitably arise. These factors are widely recognized,

Opdat derhalve het op kleur'Jclasseren een nauwkeuriger wetenschap wordt, bestaat er behoefte aan een zuivere objectieve meting van kleur. Tot nu toe zijn verschillende werkwijzen met inbegrip van 20 electron-rotatie resonantie (e.s.r), ondernomen, waarbij echter tot nu toe ~ bevredigende resultaten onbereikbaar zijn.Therefore, for the classification by color to become a more accurate science, there is a need for a purely objective measurement of color. Various methods including electron rotation resonance (e.s.r) have been undertaken heretofore, however, hitherto unsatisfactory results have been achieved.

Thans is overeenkomstig de uitvinding gebleken, dat een zuiver objectieve en herhaalbare kleurmeting kan worden verkregen door het gebruikmaken van direkte eolorimetrie in plaats van indirekte, zoals met 25 e,s,r. Overeenkomstig de uitvinding is een werkwijze verschaft voor het vaststellen van de kleur van een diamant of een andere edelsteen, welke werkwijze het loodrecht richten omvat van de tafel van de edelsteen op de hartlijn van licht, dat wordt geprojecteerd vanaf een bron, en het co-lineair maken van de hartlijn van het licht met een symmetrie-hartlijn 30 van de edelsteen, welke symmetrie-hartlijn loodrecht staat op de tafel, het projecteren van het licht met een bepaalde enkelvoudige golflengte on de edelsteen, en het bepalen van het door de edelsteen doorgelaten gedeelte van het invallende licht,het herhalen van deze bepaling voor verschillende golflengten van het licht over het zichtbare golflengtebereik 35 voor het zodoende verkrijgen van een doorlaatspectrum, en het daaruit 790 7 3 48 χ 3 «· * Λ ' berekenen van de chromaticiteitseoordinaten. De gerichte edelsteen wordt in het algemeen in een integrerende bol geplaatst voorafgaande aan het projecteren van licht met een bepaalde enkelvoudige golflengte daarop,It has now been found in accordance with the invention that a purely objective and repeatable color measurement can be obtained by using direct eolorimetry instead of indirect, such as with 25 e, s, r. In accordance with the invention, there is provided a method of determining the color of a diamond or other gemstone, the method comprising aligning the table of the gemstone perpendicularly to the centerline of light projected from a source, and co-directing it. linearizing the axis of the light with a symmetry axis 30 of the gem, which symmetry axis is perpendicular to the table, projecting the light of a given single wavelength onto the gem, and determining it through the gem transmitted portion of the incident light, repeating this determination for different wavelengths of light over the visible wavelength range 35 to thereby obtain a transmitting spectrum, and calculating the chromaticity coordinates therefrom 790 7 3 48 χ 3 * * Λ '. The directional gem is generally placed in an integrating sphere prior to projecting light of a particular single wavelength thereon,

Dienovereenkomstig wordt het vaststellen van dekleur van 5 de edelsteen door de onderhavige werkwijze beoaald door het verkrijgen van de chromaticiteitseoordinaten. Overeenkomstig de wetten Grassman is het voor een gemiddelde waarnemer mogelijk bij elke kleur een passende kleur te vinden door het mengen van de juiste hoeveelheden van drie willekeurige zuivere lichten, die primaire stimuli worden genoemd, met voldoende 10 verschillende kleuren. Deze drie hoeveelheden worden de tri-stimuluswaarden genoemd van de toetskleur. Indien de drie lichten worden aangeduid als X, Y en Z, is het duidelijk, dat het mogelijk is om als functie van de golflengte en over het gehele zichtbare bereik proefondervindelijk de hoeveelheid x (λ), y (λ) en z (λ) te meten van de primaire lichten om te 15 pa*n bij spectrale lichten, die bij alle golflengten gelijke energiên uitzenden.Accordingly, determining the color of the gemstone is accomplished by the present method by obtaining the chromaticity coordinates. In accordance with the Grassman laws, it is possible for an average observer to find a suitable color for each color by mixing the correct amounts of three random pure lights, called primary stimuli, with enough 10 different colors. These three amounts are called the tri-stimulus values of the key color. If the three lights are indicated as X, Y and Z, it is clear that as a function of the wavelength and over the entire visible range, it is possible to experimentally determine the amount of x (λ), y (λ) and z (λ). measure the primary lights to 15 * * at spectral lights emitting equal energies at all wavelengths.

Het waarnemen van kleur in doorzichtige stoffen, zoals diamant, omvat drie verschillende factoren, te weten een lichtbron (waarvan de betrokken spectrale energieverdeling wordt aangeduid als 8 (λ)), 20 die het voorwerp verlicht, de spectrale doorlaatbaarheid daarvan, die wordt aangeduid als T (λ) en tenslotte de waarnemer. Het is duidelijk, dat het produkt S (λ) T (λ), te weten de betrokken spectrale energieverdeling, die de waarnemer bereikt vanaf het voorwerp, de stimulus is, die door de waarnemer wordt waargenomen als een kleur, 25 Op een bijeenkomst van de CIE (Commission Internationale de L’Eclair age) in 1931, werd overeenstemming bereikt met betrekking tot genormaliseerde verlichtingsorganen, en de numerieke waarden die moeten worden toegekend aan de functies x (λ), y (λ) en z (λ), De genormaliseerde verlichtingsorganen worden aangeduid als A, B en C, en bootsen respectie-30 velijk gloeilicht, zonlicht om twaalf uur 1s-middags, en daglicht bij een betrokken noorderlijke hemel na. Tabellen van de soectrale energieverde-lingenen daarvan kunnen worden aangetroffen in standaardleerboeken over kleurwetenschap, bijvoorbeeld Hardy A.C., Handbook of Colorimetry (Cambridge, Massachusetts), MIT Technology Press, 1936, en Wyszecki G, en Stiles W.S, 35 Color Science, Hew York, (Wiley) 196?.The perception of color in transparent materials, such as diamond, includes three different factors, namely a light source (the spectral energy distribution of which is referred to as 8 (λ)), 20 illuminating the object, its spectral transmittance, which is referred to as T (λ) and finally the observer. It is clear that the product S (λ) T (λ), namely the spectral energy distribution involved, which the observer reaches from the object, is the stimulus perceived as a color by the observer. the CIE (Commission Internationale de L'Eclair age) in 1931, agreement was reached regarding normalized lighting devices, and the numerical values to be assigned to the functions x (λ), y (λ) and z (λ), De Normalized illuminators are referred to as A, B, and C, and mimic incandescent light, sunlight at noon, and daylight, respectively, under a clouded northern sky. Tables of its sectral energy distributions can be found in standard color science textbooks, for example, Hardy AC, Handbook of Colorimetry (Cambridge, Massachusetts), MIT Technology Press, 1936, and Wyszecki G, and Stiles WS, 35 Color Science, Hew York, (Wiley) 196 ?.

790 73 48 τ χ * \ v Λ k790 73 48 τ χ * \ v Λ k

Teneinde de kleur of de energieverdeling te beschrijven uitgedrukt in de tri-etinmluswaarden daarvan, moet het produkte S(λ)τ(λ) door elk der tri-stimuluswaarden of zijn beurt worden gewogen voor het gelijke energiespeetrum χ (X), y (λ) en z (λ), en moet elk produkt worden 5 geïntegreerd over alle golflengten in het zichtbare gebied. De tri-stimulus- waarden X, Y en-'Z van een toets-voorverp uitgedrukt als de primaire lichten, worden dus gegeven door het volgende stel vergelijkingen: X*k* M\)Τ(λ)χ(λ) d* .............1(a) Y = k' /S(X)T(X)y(x) dX .............1(b) 10 en Zak’ /s(x)T(x)z(x) dl .............1(c)In order to describe the color or energy distribution expressed in its tri-etin loop values, the product S (λ) τ (λ) must be weighed by each of the tri-stimulus values or in turn for the equal energy spectrum χ (X), y (λ ) and z (λ), and each product must be integrated across all wavelengths in the visible range. Thus, the tri-stimulus values X, Y and -'Z of a key prep art expressed as the primary lights are given by the following set of equations: X * k * M \) Τ (λ) χ (λ) d * ............. 1 (a) Y = k '/ S (X) T (X) y (x) dX ............. 1 ( b) 10 and Zak '/ s (x) T (x) z (x) dl ............. 1 (c)

De normaliseerconstante k’ wordt zodanig gekozen, dat: *· =The normalization constant k 'is chosen such that: * · =

jfs(x)y(x) dXjfs (x) y (x) dX

Op deze wijze worden de tri-stimuluswaarden op een zodanige ^ uit gedrukt, dat Y = 100 tfoor een voorwerp, waarvan T( ) = 1 voor alle golf lengten, In de praktijk worden de integralen van de vergelijking 1 benaderd door de sommen van de soort: X = kQ ES(X)T(X)x(X) ΔΧ............2 waarbij k0 * 100/ ES(X)x (¾) ΔΧ , en soortgelijke sommen van Y en Z.In this way, the tri-stimulus values are expressed such that Y = 100 for an object whose T () = 1 for all wavelengths. In practice, the integrals of equation 1 are approximated by the sums of the type: X = kQ ES (X) T (X) x (X) ΔΧ ............ 2 where k0 * 100 / ES (X) x (¾) ΔΧ, and similar sums of Y and Z.

2® Tabellen, waarin de produkten S(X)x(X)dX , Sfr)y(X)AX en S(X)z(X)AX voor verschillende C.I.E.-verlichtingsorganen en voor verschillende waarden van ΔΧ , vermelden, zijn gegeven in standaardleerboeken zoals de hiervoor vermelde, voor gebruik met proefondervindelijk vastgestelde doorlaatsnectra Τ(λ), De tabelleij die het meest worden gebruikt, zijn de tabellen voor 25 ΛΧ = 10 nm, welke waarden voldoende zijn wanneer Τ(λ) een langzaam.veran derende functie van X is,2® Tables showing the products S (X) x (X) dX, Sfr) y (X) AX and S (X) z (X) AX for different CIE luminaires and for different values of ΔΧ are given in standard textbooks such as those mentioned above, for use with experimentally determined pass-through connections Τ (λ), The most commonly used tables are the tables for 25 ΛΧ = 10 nm, which values are sufficient when Τ (λ) is a slowly changing function of X is,

Uit de tri-stimuluswaarden X, Y en Z van een kleur, kunnen de chromaticiteitscoordinaten x, y en z worden berekend: 30 * s x+y+z .................... 3 y “ X+Y+Z en .............. 3From the tri-stimulus values X, Y and Z of a color, the chromaticity coordinates x, y and z can be calculated: 30 * s x + y + z ................. ... 3 y “X + Y + Z and .............. 3

ZZ.

9! S ! .......... ....... ?9! S! .......... .......?

a X+Y+Z ..........*....... Ja X + Y + Z .......... * ....... J

35 In feite bepalen de chromaticiteitscoördinaten x en y de kleur uitgedrukt 79073 48 5 in de eigenschappen van schakering en verzadiging, dat wil zeggen de diepte van de kleur, De z-coördinaat verschaft geen aanvullende informatie, omdat 2 s i-x«y. Het is ook mogelijk om aan de hand van de chromaticiteitscoördi- naten x en y, de "overheersende golflengte" λ^, te "bepalen, hetgeen de 5 golflengte is, waarbij de lijn, die de chromaticiteitscoördinaten van de toetskleur en het verlichtingsorgaan verbindt, de meetkundige plaats snijdt van het spectrum op de CIE x-y ehromaticiteitsgrafiek, hetgeen samenhangtIn fact, the chromaticity coordinates x and y determine the color expressed 79073 48 5 in the properties of shading and saturation, ie the depth of the color. The z coordinate does not provide additional information, because 2 s i-x «y. It is also possible to determine, by means of the chromaticity coordinates x and y, the "predominant wavelength" λ ^, which is the 5 wavelength, the line connecting the chromaticity coordinates of the key color and the illuminator, the locus intersects the spectrum on the CIE xy ehromaticity graph, which is coherent

met de schakering, Fig, 1 van de tekening toont deze grafiek, waarbij Swith the shade, Fig. 1 of the drawing shows this graph, where S

de plaats aangeeft van de coördinaten van het monster, De "aanslagzuiver- 10 heid", o , wordt verkregen uit de breuk —rr , waarin a de afstand is in de ” e a+b ehromaticiteitsgrafiek vanaf de chromaticiteitscoördinaten van het monster naar die van de lichtbron, en b de afstand is vanaf die van het monster naar het punt, waar de lijn, die de lichtbron verbindt met het monster, de meetkundige plaats van het spectrum snijdt (bij de overheersende golf-15 lengte).indicates the location of the coordinates of the sample, The "velocity purity", o, is obtained from the fraction —rr, where a is the distance in the e a + b ehromaticity plot from the chromaticity coordinates of the sample to that of the light source, and b is the distance from that of the sample to the point where the line connecting the light source to the sample intersects the locus of the spectrum (at the predominant wavelength).

Er is nog een eigenschap of asnect van kleur over, te weten de helderheid, die moet worden genoemd. De Y-tri-stimuluswaarde wordt uitgedrukt op een schaal van 0 tot 100,Deze waarde drukt de helderheid van de kleur uit ongeacht de schakering. Deze eigenschan van de Y-waarde ^ onstaat, omdat de CIE ν(λ) functie opzettelijk gelijk is gekozen aan de betrokken doelmatigheidsfunetie van de liehtgeving, welke functie de betrokken helderheid van in energie gelijke spectrale kleuren uitdrukt als een functie van de golflengte over het gehele zichtbare gebied.There is one more property or aspect of color, namely the brightness, which must be mentioned. The Y-tri stimulus value is expressed on a scale from 0 to 100. This value expresses the brightness of the color regardless of the shade. This property of the Y-value ^ arises because the CIE ν (λ) function is intentionally chosen equal to the relevant efficiency function of the environment, which function expresses the relevant brightness of spectral colors equal in energy as a function of the wavelength over the entire visible area.

2^ Het is duidelijk, dat een kleur evengoed kan worden bepaald door het vermelden van de twee coördinaten x en y of door het vermelden van de overheersende golflengte, de aanslagzuiverheid en de waarde van de Y tri-stimulus functie.It is clear that a color can also be determined by specifying the two coordinates x and y or by specifying the predominant wavelength, velocity and the value of the Y tri-stimulus function.

Het is duidelijk, dat aangezien tabellen bestaan, die de produkten S(x)x(x)AX , S(\)y(\)A\ , en 8(λ)ζ(λ)Λλ vermelden voor verschillende CIE lichtbronnen en voor verschillende waarden van Αλ , het door het benalen van het doorlaatspectrum over het zichtbare golf lengtebereik mogelijk is de chromaticiteitscoördinaten te bepalen en derhalve een objectieve meting te verkrijgen van de kleur.It is clear that since tables exist, listing the products S (x) x (x) AX, S (\) y (\) A \, and 8 (λ) ζ (λ) Λλ for different CIE light sources and for different values of Αλ, it is possible by determining the transmission spectrum over the visible wavelength range to determine the chromaticity coordinates and thus obtain an objective measurement of the color.

In feite is de CIE werkwijze reeds vele jaren toegenastIn fact, the CIE method has been used for many years

OCOC

J voor het verkrijgen van kleuraanw^pmgen van doorzichtige stoffen, zoals 79073 48 \ 6 gekleurd glas en heldere kunststof, uit metingen van de doorlaatspectra daarvan, Ook is de werkwijze gebruikt voor het meten van opaque-materialen, zoals geverfde oppervlakken, geglazuurd keramisch materiaal en dergelijke,To obtain color indications of transparent materials, such as 79073 48/6 colored glass and clear plastic, from measurements of the transmittance spectra thereof, the method has also been used to measure opaque materials, such as painted surfaces, glazed ceramic material and such,

Hoewel pogingen zijn ondernomen de CIE werkwijze toe te 5 passen bij het meten van de kleur van een diamant, is het tot nu toe niet moge lijk bevredigende, te herhalen resultaten te verkrijgen. Haar gemeend is dit het gevolg van het feit, dat hoewel de meting van een vlakke plaat met evenwijdige zijden van doorzichtig materiaal, zonder moeilijkheden is, en de meting van een terugkaatsspectrum voor een opaque opperirlak iets in- 10 gewikkelder is, omdat het teruggekaatste licht in alle richtingen beweegt vanaf het oppervlak van het monster, een schitterend geslepen edelsteen afwijkend is, doordat hoewel hij doorzichtig is, met opzet zodanig is geslepen, dat het merendeel van het licht in een bundel, die op de tafel van de diamant valt, en dan de steen binnengaat, deze weer verlaat als een 15 aantal goed bepaalde bundels, welke bundels in meer of mindere mate in tegengestelde richting aan de invallende bundel lopen, te weten via de tafel en kroonfacetten. Geometrisch is de toestand derhalve verwanter aan terugkaatsen dan doorlaten. Het is echter duidelijk, dat bij het grcte aantal verschillende oppervlakken onder verschillende hoeken in een gesle- 20 pen edelsteen, het van fundamenteel belang is een stelsel te ontwerpen, dat het mogelijk maakt een diamant zodanig op te stellen en te toetsen, dat de stand daarvan met betrekking tot de lichtbron zodanig goed is bepaald, dat het mogelijk is de edelsteen te verwijderen en dan weer in het stelsel terug te plaatsen, en de stand daarvan te verstellen totdat de edelsteen 25 voldoet aan de bepaling, dat zeer goed te herhalen resultaten kunnen worden verkregen,Although attempts have been made to use the CIE method when measuring the color of a diamond, it has hitherto not been possible to obtain satisfactory repeatable results. It is believed to be due to the fact that although the measurement of a flat plate with parallel sides of transparent material is without difficulty, and the measurement of a reflectance spectrum for an opaque surface varnish is somewhat more complicated, because the reflected light moving in all directions from the surface of the sample, a brilliantly cut gem is deviating in that, although transparent, it is deliberately cut so that most of the light falls in a bundle that falls on the diamond's table, and then enters the stone, leaves it again as a number of well-defined bundles, which bundles run more or less in opposite directions to the incident bundle, viz. via the table and crown facets. Geometrically, the state is therefore more akin to bounce than to let it pass. It is clear, however, that with the large number of different surfaces at different angles in a cut gemstone, it is fundamental to design a system that allows a diamond to be set up and tested in such a way that the position the light source thereof is so well determined that it is possible to remove the gemstone and then put it back into the system, and adjust its position until the gemstone 25 satisfies the determination that results are very repeatable can be obtained,

Het doel van de onderhavige werkwijze is het doen schijnen van monogromatisch licht op het monster, en het dan meten van de hoeveelheid licht, die door de edelsteen wordt doorgelaten. Zoals hiervoor aange-^ geven, beweegt licht, dat inwendig in de edelsteen is teruggekaatst in alle richtingen uit het monsteroppervlak, waarbij bovendien de sterkte met de richting kan veranderen. Teneinde deze moeilijkheden op te heffen, is het bekend een inrichting toe te passen, die wordt aangeduid als een "integre-rendebol, Deze bestaat uit een omsluiting, gewoonlijk, hoewel niet nood-35 zakelijkerwijze bolvormig, waarvan het inwendige oppervlak in het ideale 790 7 3 48The object of the present method is to shine monogromatic light on the sample, and then measure the amount of light transmitted through the gem. As indicated above, light reflected internally in the gem moves in all directions out of the sample surface, in addition, its strength may change with direction. In order to overcome these difficulties, it is known to employ a device referred to as an "integrating sphere", which consists of an enclosure, usually, although not necessarily spherical, the internal surface of which is ideally 790 7 3 48

NN

τ geval een volkomen diffusie reflector is tij alle golflengten. Dit vordt in de praktijk goed "benaderd door het bekleden van de binnenzijde van de "bol1' met speciaal bereid bariumsulfaat- of magnesiumoxideverf. De bol heeft drie openingen, De eerste laat de ingang toe van de luehtbundel, 5 waarbij het door middel van de tweede, die diametraal tegenover de eerste ligt, mogelijk is het te meten monster te plaatsen. Bij de derde onening is een fotodetector geplaatst, De bol vangt al het licht op, dat uit het monsteroppervlak komt, waarbij een veelheid terugkaatsingen on de wand, het licht volkomen diffuus maakt, voordat het door de detector wordt 10 bemonsterd, De sterkte van het teruggekaatste licht wordt dan gemeten als een functie van de golflengte met betrekking tot een oppervlak, gemaakt uit samengeperst bariumsulfaat of magnesiumoxide, welke twee stoffen algemeen zijn aanvaard als witnormen.τ case is a completely diffusion reflector at all wavelengths. This is approached in practice "by coating the inside of the" bulb 1 "with specially prepared barium sulfate or magnesium oxide paint. The sphere has three openings. The first allows the entrance to the air beam, the second allowing diametrically opposite the first to place the sample to be measured. At the third hole, a photodetector is placed, The sphere captures all the light coming out of the sample surface, with a multitude of reflections on the wall, making the light completely diffuse before it is sampled by the detector, The strength of the reflected light is then measured as a function of wavelength with respect to a surface made from compressed barium sulfate or magnesium oxide, the two substances of which are generally accepted as white standards.

Het is dan nodig een manier te ontwemen voor het zodanig 15 onstellen van een voorwerp, dat niet groter is dan een briljant geslepen diamant, in de integrerende bol, dat een zuiver te herhalen resultaat kan worden verkregen,It is then necessary to disarm a way to dislocate an object, no larger than a brilliant cut diamond, in the integrating sphere, so that a purely repeatable result can be obtained,

Overeenkomst|i de uitvinding is gebleken, dat te herhalen resultaten kunnen worden verkregen indien de tafel van de edelsteen nauw-20 keurig loodrecht wordt gericht op de hartlijn van het daarop invallende licht, zodat er een symmetriehartlijn is loodrecht op de tafel van de edelsteen, welke hartlijn co-lineair wordt gemaakt met de hartlijn van het licht. Het is voor een deskundige duidelijk, dat wanneer is onderkend wat de eisen zijn, het een betrekkelijk eenvoudige zaak is een zodanig 25 uitvoering te ontwemen, dat aan deze eisen wordt voldaan. Natuurlijk is een houder nodig voor de edelsteen, welke houder is voorzien van middelen, die het mogelijk maken de edelsteen te verstellen met betrekking tot de lichtbron, Ook moet de edelsteen zodanig zijn gemonteerd, dat het monte-ringsmiddel de resultaten on geen enkele wijze beïnvloedt of indien zij 30 de resultaten toch beïnvloeden, dit althans on zodanig wijze doen, dat het kwantitatief kan worden vereffend,According to the invention, it has been found that repeatable results can be obtained if the table of the gem is oriented exactly perpendicular to the centerline of the incident light, so that there is a center of symmetry perpendicular to the table of the gemstone, which centerline is made co-linear with the centerline of the light. It is clear to a person skilled in the art that when it has been recognized what the requirements are, it is a relatively simple matter to disarm such an embodiment that these requirements are met. Of course, a holder is required for the gemstone, which holder is provided with means which make it possible to adjust the gemstone with regard to the light source. Also, the gemstone must be mounted in such a way that the mounting means in no way affects the results. or if they do influence the results, at least in such a way that they can be applied quantitatively,

Het is duidelijk, dat het noodzakelijk is, dat de lichtbron monogromatisch is, maar dat de golflengte van het licht verstelbaar moet zijn, In de handel verkrijgbare spectrofotometers voldoen aan deze eisen, 35 Het is duidelijk., dat monogromatische laserbundels ook kunnen worden 79073 48 > \ 8 gebruikt, dat vil zeggen dat een kleurlaser kan vorden gebruikt, die kan worden afgestemd over het gehele zichtbare golflengtebereik. In de -praktijk zijn proeven uitgevoerd met een instrument met een dubbele bundel, welk instrument was uitgerust met een integrerende bol met een diameter 5 van 15 cm,It is clear that it is necessary that the light source be monogromatic, but that the wavelength of the light must be adjustable. Commercially available spectrophotometers meet these requirements. It is clear that monogromatic laser beams can also be used. > \ 8, which means that a color laser can be used, which can be tuned over the entire visible wavelength range. In practice, tests have been carried out with a double-beam instrument, which instrument was equipped with an integrating sphere with a diameter of 15 cm,

Het is duidelijk, dat hoewel in een diamant van de "kaapserie", geelheid de waargenomen gewaarwording is, dit zeer wel niet zuiver en alleen het gevolg behoeft te zijn van absorptie bij U15 nm, veroorzaakt door het zogenoemde N3-centrum. Het is dus ook betrekkelijk 10 regelmatig het geval, dat een absorptie in een andere deel van het spectrum bijdraagt aan de uiteindelijke gewaarwording van kleur. Gemeend wordt dus, dat het 1b-centrum en het H3-centrum, dat een O-phononlijn heeft bij 503 nm en een phonon-geholpen band bij lagere golfleigfcen, ook kan bijdragen aan de uiteindelijke kleur. Dienovereenkomstig kan het onderzoek van slechts 15 een deel van het spectrum, bijvoorbeeld het U15 nm absomtiegebied, geen aanleiding geven tot een betrouwbaar stel resultaten.Obviously, although in a "cape series" diamond, yellowness is the sensation observed, it is very impure and may be due only to absorption at U15 nm caused by the so-called N3 center. Thus, it is also relatively regularly the case that an absorption in another part of the spectrum contributes to the final sensation of color. Thus, it is believed that the 1b center and the H3 center, which has an O-phonon line at 503 nm and a phonon-assisted band at lower wavelengths, can also contribute to the final color. Accordingly, examining only part of the spectrum, for example the U15 nm absorption area, cannot give rise to a reliable set of results.

De bundel monogromatisch licht, die vanaf het optische stelsel van de spectrofotomater in de integrerende bol gaat, is diffuus en enigszins divergerend, en als zodanig geschikt, zoals bedoelt door de 20 fabrikant, voor de meting van spectra van betrekkelijk grote (ongeveer 2,5 cm in het vierkant) tot de monsters. Voor edelstenen is het natuurlijk nodig de lichtbundel te concentreren en richten op de steen onder gebruikmaking van een convergerende lens. Het is onbekend, dat het gebruik van een lens onnodig is in het geval van een laserbundel, die voldoende klein 25 kan worden geproduceerd voor het overbodig zijn van concentreren.The beam of monogromatic light passing from the optical system of the spectrophotomater into the integrating sphere is diffuse and slightly divergent, and as such is suitable, as intended by the manufacturer, for measuring spectra of relatively large (about 2.5 cm square) to the samples. For gemstones, it is of course necessary to focus the light beam and focus it on the stone using a converging lens. It is unknown that the use of a lens is unnecessary in the case of a laser beam, which can be produced sufficiently small to make it unnecessary to concentrate.

De uitvinding wordt nader toegelieht aan de hand van de tekening, waarin: fig. 2 schematisch een gebruikelijke diamanthouderuitvoe -ring toont, uitgerust met passende verstelmiddelen, en 30 fig. 3 schematisch een gebruikelijke ontische opstelling toont, die kan worden gebruikt voor het richten.van de edelsteen in de houder,The invention will be further elucidated with reference to the drawing, in which: Fig. 2 schematically shows a conventional diamond holder embodiment equipped with suitable adjusting means, and Fig. 3 schematically shows a conventional ontic arrangement which can be used for aiming. of the gem in the container,

De in fig. 2 weergegeven houder bestaat in beginsel uit drei delen A, B en C. Een plaat C draagt een goniometer G, Op zijn beurt 35 draagt G aan het einde van een kleine stang X, een kom S, bijvoorbeeld van 790 7 3 48 * % 9 aluminium, gevuld met samengeperst bariumsulfaatpoeder f waarin het paviljoen van een diamant Z wordt gedrukt. Het is duidelijk, dat door het op deze wijze monteren van de diamant, geen vreemde kleur door de "montering” wordt ingevoerd, 5 Door middel van de goniometer G is het mogelijk de diamant (in de kom) over hijvoorheeld een centimeter rechtlijnig te verplaatsen langs elk der twee richtingen onder rechte hoeken in het vlak van de plaat Ct en tevens om de steen tot hijvoorheeld 10° te draaien rond elk der twee loodrecht hartlijnen evenwijdig aan de rechtlijnige richtingen. De 10 plaat C is losmaakbaar van een plaat B, waaraan de plaat C is bevestigd door middel van twee schroeven. Twee plaatsingspennen aan B, met bijpassende gaten in C, verzekeren de nauwkeurige plaatsing van C op B,The holder shown in fig. 2 basically consists of parts A, B and C. A plate C carries a goniometer G, In turn 35 G carries at the end of a small rod X, a bowl S, for example of 790 7 3 48 *% 9 aluminum, filled with compressed barium sulphate powder f into which the pavilion of a diamond Z is pressed. It is clear that by mounting the diamond in this way, no foreign color is introduced by the "mounting". 5 By means of the goniometer G it is possible to move the diamond (in the bowl) rectilinearly over the fore centimeter along each of the two directions at right angles in the plane of the slab Ct and also to rotate the stone up to the predetermined 10 ° around each of the two perpendicular axes parallel to the rectilinear directions The slab C is detachable from a slab B to which the plate C is fixed by two screws Two locating pins on B, with matching holes in C, ensure the accurate placement of C on B,

De plaat B staat onder veerbelasting, en kan regelmatig worden bewogen naar en vanaf de plaat A (in een richting loodrecht op A) 15 op leistangen R door middel van de micrometerschroef M, Dit geeft aan de diamant een derde mate van verplaatsingsvrijheid, loodrecht op de twee, verschaft door de goniometer,The plate B is under spring load, and can be moved regularly to and from the plate A (in a direction perpendicular to A) 15 on guide rods R by means of the micrometer screw M, This gives the diamond a third degree of freedom of movement, perpendicular to the two, provided by the goniometer,

De plaat A draagt de lens in een lenshouder I», In A bevindt zich een gat H, dat zodanig machinaal is aangebraeht, dat de lens ongeveer 20 concentrisch kan worden gemaakt met H door het draaien van de stand S, die de lenshouder draagt, De plaat A kan worden geschroefd aan een soortgelijk bemeten plaat A’ (niet weergegeven), die blijvend is bevestigd aan de buitenzijde van de integrerende hol. A is nauwkeurig op A’ geplaatst door middel van twee plaatsingspennen. De plaat A' heeft een gat H’, dat 25 nauwkeurig concentrisch is met het gat H in A, en ongeveer concentrisch met de monster (of tweede)opening, machineaal gevormd in de integrerende bol, en met de opening, die de ingang toelaat ian de lichtbundel (dat wil zeggen de eerste opening, die diametraal tegenover de monsteropening ligt). Wanneer A is bevestigd aan A’ steken dus de lens en de diamant uit in de bol. Het 30 is duidelijk, dat het nodig is, dat de diamant uitsteekt in de bol om te verzekeren, dat al het doorgelaten licht wordt waargenomen. Verder is het vlak van de op elkaar passende oppervlakken van A en A' machinaal bewerkt om ongeveer -vdgens een raaklijn te lopen aan de bol, zodat wanneer A is geschroefd aan A’, de lens en de lichtbundel ongeveer co-axiaal zijn, en 35 co-axiaal kunnen worden gemaakt door middel van een hierna beschreven 790 7 3 48 10 richtwerkwijze, De diamant kan co-axiaal vorden gemaakt met deze laatste tvee door middel van kleine bewegingen van de goniometerbogen.The plate A carries the lens in a lens holder I, In A there is a hole H machined so that the lens can be made approximately concentric with H by rotating the position S carrying the lens holder, The plate A can be screwed to a similarly sized plate A '(not shown) permanently attached to the outside of the integrating hollow. A is accurately placed on A by means of two locating pins. The plate A 'has a hole H', which is precisely concentric with the hole H in A, and approximately concentric with the sample (or second) opening, machine-formed in the integrating sphere, and with the opening allowing the entrance the light beam (ie the first opening, which is diametrically opposite the sample opening). When A is attached to A, the lens and diamond protrude into the sphere. It is clear that it is necessary for the diamond to protrude into the sphere to ensure that all transmitted light is observed. Further, the plane of the mating surfaces of A and A 'is machined to run approximately tangent to the sphere, so that when A is screwed to A', the lens and light beam are approximately co-axial, and 35 can be made co-axially by means of a straightening method described below 790 7 3 48 10. The diamond can be made co-axially with the latter by means of small movements of the goniometer arcs.

De lens is een achromatisch lensenpaar met een brandpunts-lengte van 2,6 mm, De achromaat vordt gebruikt teneinde dispersieverkingen 5 tot een minimum te beperken,The lens is an achromatic lens pair with a focal length of 2.6 mm. The achromatic is used to minimize dispersion refractions 5,

Het is duidelijk, dat indien een laserbron vordt gebruikt, het niet nodig is de diamant te voorzien van de derde mate van bewegingsvrijheid, omdat een lens kan vorden veggelaten. Indien echter een lens vordt gebruikt, is het nodig om te verzekeren, dat de tafel van de edel-10 steen zich in het brandpunt bevindt,Obviously, if a laser source is used, it is not necessary to provide the diamond with the third degree of freedom of movement because a lens can be left out. However, if a lens is used, it is necessary to ensure that the gemstone table is in the focus,

De optische opstelling, weergegeven in fig. 3, draagt een lamp L (achter een eondensorlens in een lamphuis), verder een groot vitgemaakt scherm S met een kleine eirkelvormige opening nabij het midden daarvan, en een steil met een aanpasplaat A", gelijk aan de plaat A' aan de 15 integrerende bol, vaaraan de plaat A van de monsterhouder kan vorden beves tigd door middel van dezelfde tvee schroeven, gebruikt voor het bevestigen daarvan aan A’, Een groene gelatinezeef F is opgesteld tussen L en S voor het verminderen van de dispersieverkingen vanneer de lichtbundel vordt gebruikt voor het richten van de diamant. Deze onderdelen zijn verschuifbaar 20 gemonteerd aan een stang met een horizontaal en vertikaal beveegbare wagen.The optical arrangement, shown in Fig. 3, carries a lamp L (behind a condenser lens in a lamp housing), furthermore a large vitrified screen S with a small circular aperture near the center thereof, and a steep one with an adjustment plate A "equal to the plate A 'to the integrating sphere, from which the plate A of the sample holder can be attached by means of the same screws used for attaching it to A', A green gelatin sieve F is arranged between L and S for reducing of the dispersion deflections of the light beam are used to direct the diamond These parts are slidably mounted on a rod with a horizontally and vertically movable carriage.

De afstand tussen en S is met voordeel ongeveer J0 cm, waarbij de af stand van S tot de monsterhouderlens in eerste instantie is ingesteld op ongeveer 15 cm,The distance between and S is advantageously about J0 cm, the distance from S to the sample holder lens being initially set at about 15 cm,

Het kritisch richten van de diamant in de houder met 25 betrekking tot de lens voorafgaande aan het maken van een kleurmeting, kan buiten de bol op deze optische opstelling tot stand vorden gebracht, waarna de houder vordt overgebraeht naar de bol (door het op de plaat A' schroeven van de plaat A) voor het meten van het spectrum van de steen.Critical alignment of the diamond in the holder with respect to the lens prior to taking a color measurement can be accomplished outside the sphere on this optical arrangement, after which the holder is transferred to the sphere (by placing it on the plate A 'screwing the plate A) to measure the spectrum of the stone.

Een gebruikelijk richten voor de diamant vordt thans be-30 schreven onder aanneming, dat de eondensorlens in L, de opening in S en de mondstukhouderlens reeds zuiver co-axiaal zijn (de werkwijze voor het bereiken van deze toestan d vordt hierna geschetst).A conventional alignment for the diamond is now described with the assumption that the condenser lens in L, the opening in S and the nozzle holder lens are already purely co-axial (the method of achieving this condition is outlined below).

Ten eerste wordt de plaat C losgemaakt van B, De diamant wordt dan in het midden in de kom bariumsulfaatpoeder gemonteerd door het 35 drukken van een plat voorwerp, bijvoorbeeld een platte glasplaat,tegen het 790 7 3 48 * * 11 tafelfacet totdat het paviljoen en de invatting zijn "begraven onder het peil van het omringende bariumsulfaatoppervlak, en de tafel ongeveer evenwijdig ligt aan dat opnervlak, Bariumsulfaat vordt gebruikt voor het vasthouden van de steen» omdat het een vrijwel volkomen wit is, en geen bij-5 drage levert aan de kleur van de steen, Adhesie tussen het bariumsulfaat en de naviljoenfacetten is voldoende voor het stevig zodanig on zijn nlaats houden van de steen, dat de kom kan worden gehanteerd zonder verandering van de nlaats van de diamant daarin, De plaat C vordt dan bevestigd aan B, en de houder gemonteerd aan de ontische opstelling door het schroeven van 10 * plaat A aan de aanpasplaat A", Het tafelfacet wordt dan on het oog ver steld onder gebruikmaking van de draaibevegingen van de goniometer teneinde ongeveer loodrecht te zijn op de hartlijn van de lens. Bij het donker maken van de kamer en het inschakelen van de lamp L, treft een (divergerende) bundel licht, bepaalt door de opening in S, de lens, welke licht-15 bundel wordt gedwongen te convergeren voor het vormen van een beeld, on ongeveer 2,5 cm achter de lens. Door middel van de rechtlijnige bewegingen van de goniometer, wordt de tafel van de steen dan genlaatst voor het onderscheppen van de lichtbundel. Op dit moment moet een beeld van de lichtbundel, spiegelend teruggekaatst vanaf het tafelfacet, verschijnen op het 20 scherm nabij de opening. Indien dit beeld niet verschijnt, is het nodig; de afstand tussen S en de monsterhouderlens te veranderen. Dit beeld wordt dan concentrisch gemaakt met de opening door toepassing van de draaibevegingen van de goniometer, Hierdoor is het mogelijke om te verzekeren, dat de tafel nauwkeurig loodrecht is op de hartlijn van de lens.First, the plate C is detached from B, The diamond is then mounted in the center of the bowl of barium sulfate powder by pressing a flat object, for example a flat glass plate, against the 790 7 3 48 * * 11 table facet until the pavilion and the bezels are "buried below the level of the surrounding barium sulfate surface, and the table is approximately parallel to that back surface, Barium sulfate is used to hold the stone" because it is a near-perfect white, and does not contribute at least color of the stone, Adhesion between the barium sulphate and the pavilion facets is sufficient to hold the stone firmly in its position such that the bowl can be handled without changing the diamond's insert therein, The plate C is then attached to B , and the holder mounted to the ontical arrangement by screwing 10 * plate A to the adapter plate A ", The table facet is then adjusted visually using the rotational movements of the goniometer to be approximately perpendicular to the axis of the lens. When darkening the room and switching on the lamp L, a (diverging) beam of light, determined by the opening in S, hits the lens, which light beam is forced to converge to form an image, on about 2.5 cm behind the lens. By means of the rectilinear movements of the goniometer, the table of the stone is then left to intercept the beam. At this time, an image of the beam of light reflected from the table facet should appear on the screen near the aperture. If this image does not appear, it is necessary; change the distance between S and the sample holder lens. This image is then made concentric with the aperture by using the goniometer's rotary swings, making it possible to ensure that the table is accurately perpendicular to the axis of the lens.

25 Vooropgesteld, dat de lichtbundel invalt nabij het midden van de tafel, wordt dan een natroon vlekken, welk patroon acht hoofdvlekken en vele kleinere vlekken omvat (in het geval van een briljant geslepen diamant), en ongeveer een achtvoudige symmetrie vertoont en is gecentreerd op de opening in S, gezien on het scherm. Dit patroon is het gevolg van 30 divergerende lichtbundels, die afkomstig zijn van terugkaatsing van de invallende bundels op de paviljoenfacetten, ontsnappende door het tafelfacet, De mate van divergentie is enigszins verschillend van steen tot steen, waarbij het nodig kan zijn de afstand te verkleinen tussen de mond-stukhouderlens en het scherm S tijdens deze fase voor het volledig onder-35 scheppen van het vlekkenpatroon, De acht hoofdvlekken van het patroon worden 790 7 3 48 r c » \ \ 12 dan zodanig versteld, dat zij een ongeveer gelijke sterkte hebben, zoalsi beoordeelt op het oog, door het veer gebruiken van de rechtlijnige bewegingen van de goniometer. Hierdoor kan zowel worden verzekerd, dat de tafel van de steen loodrecht staat op de lenshartlijn, als dat de acht-5 voudige hartlijn van de steen (in het geval van een briljant geslepen diamant kan dit natuurlijk een andere hartlijn zijn bij een andere slij-ping, hetgeen aanleiding geeft tot een ander vlekkenpatroon) en de lenshartlijn eo-lineaïr zijn, Het is duidelijk dat deze gerichtheid een bijzondere is, die herhaaldelijk kan worden verkregen na opeenvolgende her-10 monteringen van de steen en/of na het draaien van de steen rond zijn hartlijn,Provided that the beam of light incident near the center of the table, then a natroon spot becomes, which pattern comprises eight main spots and many smaller spots (in the case of a brilliant cut diamond), and exhibits approximately eightfold symmetry and is centered on the opening in S, seen on the screen. This pattern is the result of 30 diverging beams, which come from the reflection of the incident beams on the pavilion facets, escaping through the table facet, The degree of divergence is slightly different from stone to stone, it may be necessary to reduce the distance between the mouthpiece holder lens and the screen S during this stage to fully subdue the staining pattern, The eight main stains of the pattern are then adjusted to be approximately equal in strength, as judged by eye, using the rectilinear movements of the goniometer in the spring. This can ensure that the table of the stone is perpendicular to the lens center line, as well as that the eight-5 fold center line of the stone (in the case of a brilliant cut diamond this can of course be a different center line with a different wear). ping, which gives rise to a different spot pattern) and the lens centerline is eo-linear, it is clear that this orientation is a special one, which can be obtained repeatedly after successive reassemblies of the stone and / or after rotating the stone around its centerline,

De laatste verstelling, die moet worden aangebracht, bestaat uit het bewegen van de steen volgens zijn hartlijn onder gebruikmaking van de mierometerschroef M naar het punt, waar de tafel daarvan 15 zich op de plaats bevindt van het brandpunt van het beeld, gevormd door de monsterhouderlens van de spectrofotometersleuf in de bol. Dit kan tot stand worden gebracht, door het vergelijken van de stand van de tafel met een gegeven vlak (de achterkant van een kleinscherm D, gedragen aan een korte stang, die in een gat in A kan worden gestoken diametraal tegen-20 over de houder, die de stand R draagt), waarvan de stand bekend is met betrekking tot de stand van de meetkundige plaats van de snectrofotometeri sleuf (met het oog vastgesteld), Door deze laatste verstelling is de steen zodanig opgesteld, dat wanneer de steen zich in de bol bevindt, het deel van de lichtbundel, welk deel niet in de steen dringt, dat wil zeggen het 25 licht, dat spiegelend wordt teruggekaatst van het tafeloppervlak, terug beweegt langs zijn oorspronkelijke baan en de bol verlaat via de ingangs-opening, Op deze wijze wordt de spiegelend teruggekaatste bundel, die geen kleurinformatie draagt, altijd verwijderd uit de bol ongeacht de steenafmeting (onder voorwaarde natuurlijk, dat de afïnetingen van het beeld van 30 de sleuf kleiner zijn dan de tafelafftietingen), zodat deze bundel door toevoeging dus niet de kleur beïnvloedt van het diffuse licht (dat zijn oorsprong vindt in het lichaam van de steen en de gewenste kleurinformatie draagt), bemonstert door de fotocel,The final adjustment to be made consists of moving the stone along its axis using the antimeter screw M to the point where its table is located at the focal point of the image formed by the sample holder lens of the spectrophotometer slot in the sphere. This can be accomplished by comparing the position of the table with a given plane (the back of a small screen D, carried on a short rod, which can be inserted into a hole in A diametrically opposite the holder) , which bears the position R), the position of which is known with regard to the position of the locus of the snectrophotometeri slot (determined by eye). The latter adjustment means that the stone is arranged such that when the stone is in the sphere, the part of the beam of light, which part does not penetrate into the stone, ie the light, which is reflected reflectively off the table surface, moves back along its original path and leaves the sphere through the entrance opening. In this way, the specularly reflected beam, which does not carry color information, is always removed from the sphere regardless of the stone size (provided, of course, that the dimensions of the image of the slot are smaller than the table deductions), so that this beam does not influence the color of the diffuse light (which originates in the body of the stone and carries the desired color information) by sampling, added by the photocell,

De houder is dan dus klaar voor het overbrengen naar de 35 plaat A' aan de bol, Tot binnen een goede benadering volgt de lichtbundel 790 7 3 48 13 altijd dezelfde baan door een bepaalde steen. Het is essentieel deze toestand te bereiken, omdat de nauwkeurige vorm van het doorlaatspectrum, waarop de berekening stoelt van kleurindices (ehromatioiteitscoördinaten), niet alleen afhankelijk van de concentratie van kleurcentra in een steen, 5 maar ook van de afstand, waarover het licht beweegt in de diamant,The holder is then ready for transfer to the plate A 'on the sphere. Within a good approximation, the light beam 790 7 3 48 13 always follows the same path through a particular stone. It is essential to achieve this state, because the precise shape of the transmission spectrum, on which the calculation of color indices (ehromatio coordinates) is based, depends not only on the concentration of color centers in a stone, but also on the distance over which the light moves in the diamond,

Door oefening kan het monteren en richten van de steen in enkele (drie of vier) minuten worden bereikt.Through practice, stone mounting and alignment can be achieved in a few (three or four) minutes.

Zoals vermeld, geldt dit bij aanneming, dat de condensor-lens in L, de opening in S en de monsterhouderlens zuiver co-axiaal zijn, 10 Een gebruikelijke werkwijze voor het bereiken van deze toestand wordt thans beschreven,As mentioned, this assumes that the condenser lens in L, the aperture in S and the sample holder lens are purely co-axial. A conventional method for achieving this condition is now described,

De eerste stap is het verstellen van het lamnhuis voor het evenwijdig maken van de hartlijn van de lichtbundel aan de optische opstelling, Voor het bereiken hiervan wordt een scherm, waarop een aantal con-15 centrische cirkels is getekend, bevestigd aan een horsontaal en vertikaal beweegbare wagen, en on de opstelling geplaatst voor de lamp, Wanneer de lamp wordt ingeschakeld, en het irisdiafragma, dat is opgenomen in het lamphuis direkt voor de condensorlens, volledig is teruggebracht, verschijnt een cirkel licht, welke cirkel een beeld is van het achteroppervlak van de 20 lens, op het scherm, De stand van het scherm wordt versteld, totdat de cirkel licht op een van de concentrische cirkels op het scherm valt. Het scherm wordt dan rechtlijnig bewogen lans de ορ-stelling, waarbij de onderlinge standen van de cirkel licht en de concentrische cirkels worden waargenomen, Indien de cirkel licht niet concentrisch blijft met het stel cir-25 kels, wordt de lamp gekanteld in de bijpassende richting, De stand van het scherm wordt weer versteld voor de eoncentriciteit van de cirkel licht en het stel cirkels on het scherm. Het scherm wordt weer rechtlijnig bewogen en de lamp weer gekanteld, indien nodig, welke handelingen worden herhaald totdat de cirkel licht concentrisch blijft met de cirkels on het scherm, 30 wanneer dit naar en vanaf de lamp wordt bewogen. Wanneer deze toestand uiteindelijk is bereikt, is de hartlijn van de lichtbundel evenwijdige aan de optische opstelling,The first step is to adjust the lamp house to make the axis of the light beam parallel to the optical arrangement. To achieve this, a screen, on which a number of concentric circles is drawn, is attached to a horizontal and vertically movable carriage, and on the arrangement placed in front of the lamp, When the lamp is turned on, and the iris diaphragm, which is contained in the lamp housing directly in front of the condenser lens, is fully returned, a circle of light appears, which circle is an image of the back surface of the 20 lens, on the screen, The position of the screen is adjusted until the circle falls slightly on one of the concentric circles on the screen. The screen is then moved rectilinearly along the ορ theorem, observing the mutual positions of the circle light and the concentric circles. If the circle remains slightly concentric with the set of circles, the lamp is tilted in the corresponding direction , The position of the screen is adjusted again for the eoncentricity of the circle light and the set of circles on the screen. The screen is moved rectilinearly again and the lamp is tilted again, if necessary, which operations are repeated until the circle remains slightly concentric with the circles on the screen as it is moved towards and away from the lamp. When this state is finally reached, the axis of the light beam is parallel to the optical arrangement,

Ten tweede moet het scherm S zodanig zijn gericht, dat de hartlijn van de lichtbundel door de opening in S'gaat. Dit wordt bereikt 35 door het brengen van een wijzer naar het midden van de concentrische cirkels 79073 48 1¾ op het scherm, gebruikt in de eerste stap, verder het verwijderen van dit scherm, het plaatsen van het scherm S op de optische opstelling en het verstellen van de stand S, zodat de Opening in lijn ligt met de punt van de wijzer, 5 Vervolgens moet worden verzekerd, dat de plaat A" lood recht is op de lichtbundel. Een vlakke spiegel wordt vlak tegen de plaat gehouden, zodat de door de opening in S gaande bundel wordt teruggekaatst om op S te vallen, De plaat A” wordt dan gekanteld totdat de teruggekaatste lichtvlek concentrisch is met de opening in S, 10 De plaat A, die de monsterhouderlens draagt, wordt bevestigd aan A", waarna* het scherm S op ongeveer 10 cm vanaf de lens wordt geplaatst. Twee cirkels licht zijn dan te zien op het scherm, overeenkomende met de terugkaatsingen van de lichtbundel vanaf de voor en achter onpervlakken van de lens, De horizontaal en vertikale standen van A" worden zodanig 15 versteld, dat de twee teruggekaatste beelden concentrisch zijn met de opening in het scherm S,Second, the screen S must be oriented so that the axis of the light beam passes through the opening in S'. This is accomplished by bringing a pointer to the center of the concentric circles 79073 48 1¾ on the screen, used in the first step, further removing this screen, placing the screen S on the optical arrangement and adjusting position S so that the Aperture is aligned with the pointer tip. 5 It must then be ensured that plate A "is perpendicular to the beam. A flat mirror is held flat against the plate so that the aperture going into S beam is bounced to fall on S, The plate A ”is then tilted until the reflected light spot is concentric with the opening in S, 10 The plate A, which carries the sample holder lens, is attached to A", after which * the screen S is placed approximately 10 cm from the lens. Two circles of light can then be seen on the screen, corresponding to the reflections of the light beam from the front and rear surfaces of the lens. The horizontal and vertical positions of A "are adjusted so that the two reflected images are concentric with the opening in the screen S,

Teneinde te controleren of de lens aan de monsterhouder co-axiaal is met de lichtbundel, wordt een vlakke spiegel achter de lens gehouden vlak tegen de plaat A, De terugkaatsing van de lichtbundel in de 20 spiegel moet concentrisch zijn met de opening in het scherm S(en daaruit voortvloeiende dus ook met de twee cirkels licht, bij het bevestigen van de plaat A en het opstellen van het scherm S). Indien dit niet het geval is, moet de stang, die de lens draagt, zeer weinig en voorzichtig in de juiste richting worden gebogen, 25 Tenslotte worden de laatste twee handelingen herhaald totdat alle drie cirkels licht concentrisch zijn.In order to check whether the lens on the sample holder is co-axial with the light beam, a flat mirror behind the lens is held flat against the plate A, The reflection of the light beam in the mirror must be concentric with the opening in the screen S (and consequently also with the two circles light, when attaching plate A and setting up screen S). If not, the rod carrying the lens must be bent very little and carefully in the correct direction. Finally, the last two operations are repeated until all three circles are slightly concentric.

Het is nodig, dat het richten van de onderdelen van de optische opstelling tot stand is gebracht voordat verder kan worden gewerkt. Wanneer dit richten is uitgevoerd, kan alsvolgt verder worden gewerkt, 30 De eerste stap is het zodanig richten van de optische opstelling, dat deze nauwkeurig loodrecht is op de plaat A' in de integrerende bol.It is necessary that alignment of the parts of the optical arrangement has been accomplished before any further work can be carried out. Once this alignment has been carried out, the procedure can be continued as follows. The first step is to align the optical arrangement so that it is precisely perpendicular to the plate A 'in the integrating sphere.

Alle onderdelen met uitzondering van de lamp L worden van de opstelling verwijderd, waarna de opstelling ongeveer loodrecht wordt 35 geplaatst ου A' met de lamp aan het einde van de opstelling het verst 790 7 3 48 15 verwijderd van A’ en gericht naar de hol. Onder gebruikmaking van een wijzer, zoals gebruikt bij het richten van het scherm S, wordt een scherm met een opening, bijvoorbeeld een irisdiafragma, aangebracht tussen L en A', zodat de opening nauwkeurig op de hartlijn van de lichtbundel vanaf 5 de lamp ligt. Een vlakke spiegel wordt vlak tegen A' gehouden, waarbij door een zijderlingse of /en vertikale beweging van de opstelling als geheel, de zaak zodanig wordt ingericht, dat de lichtbundel, teruggekaatst van de spiegel, op het scherm valt (aan de zijde het dichtst bij de spiegel) om zodoende concentrisch te zijn met de opening, De opstelling is dan zui-10 ver loodrecht op A’, en moet in deze stand worden gehouden totdat de rest van het richten is voltooid.All parts except lamp L are removed from the arrangement, after which the arrangement is placed approximately perpendicular to A 'with the lamp at the end of the arrangement furthest 790 7 3 48 15 away from A' and directed towards the hole . Using a pointer, as used in aiming the screen S, a screen with an aperture, for example an iris diaphragm, is placed between L and A 'so that the aperture is precisely on the axis of the light beam from the lamp. A flat mirror is held flat against A ', whereby by a lateral or / and vertical movement of the arrangement as a whole, the object is arranged in such a way that the beam of light reflected from the mirror falls on the screen (on the side closest at the mirror) so as to be concentric with the aperture. The arrangement is then purely perpendicular to A ', and must be held in this position until the rest of the alignment is complete.

Het scherm wordt dan van de opstelling verwijderd.The screen is then removed from the setup.

Vervolgens is het nodig een scherm, dat aan weerszijden is wit gemaakt en een kleine opening heeft (bijvoorbeeld 5 mm in diameter) 15 aan te brengen in de optische opstelling, zodat de opening op de hartlijn valt van de lens vande monsterhouderm wanneer deze is bevestigd aan de plaat A’.Next, it is necessary to make a screen, which is whitened on both sides and has a small opening (for example 5 mm in diameter), 15 in the optical arrangement, so that the opening falls on the center line of the sample holder lens when it is attached to plate A '.

De plaat C wordt verwijderd van de monsterhouder, die door middel van de plaat A wordt bevestigd aan de plaat A" aan de steil, die 20 zodanig in de optische opstelling vordt geplaatst, dat de lens naar de lamp L is gekeerd. De lap wordt ingeschakeld, waarbij het irisdiafragma in het laraohuis volledig wordt geopend, Een convergerende lichtbundel met een cirkelvormige dwarsdoorsnede kan dan achter de monterhouderlens worden gezien, De punt van een wijzer, die wordt gedragen door een horizontaal 25 en vertikaal beweegbare vagen en evenwijdig aan de lengte van èe opstelling, wordt naar de plaats van het midden van deze cirkel gebracht. De horizontale en vertikale coördinaten x, en y van deze plaats worden op de schalen van de beweegbare wagen, genoteerd. Dan worden onder het weer gebruikmaken van de wijzer, de horizontale en vertikale coördinaten x' en y' gevonden, 30 (die in het algemeen dicht liggen bij, maar is verschillend van x en y) van het midden van het gat H in A. Dan vordt de steil, die A" verwijderd van de opstelling,The plate C is removed from the sample holder, which is attached by means of the plate A to the plate A "on the steep, which is placed in the optical arrangement such that the lens faces the lamp L. The cloth is turned on, fully opening the iris diaphragm in the lara house, A converging beam with a circular cross section can then be seen behind the sample holder lens, The tip of a pointer, which is carried by a horizontally and vertically movable fading and parallel to the length of The arrangement is brought to the position of the center of this circle, the horizontal and vertical coordinates x, and y of this position are noted on the scales of the movable carriage, then using the pointer again, the horizontal and found vertical coordinates x 'and y', 30 (which are generally close to, but different from x and y) from the center of the hole H in A. Then the sts eil, who is A "away from the lineup,

Onder het weer gebruikmaken van de wijzer, worden de coördinaten gevonden van het midden van het gat H' in A*. Aangenomen wordt 35 dat deze x" en y" zijn. Dan wordt het wit gemaakte scherm in de opstelling 79073 48 16 zodanig geplaatst, dat de opening bij de punt valt van de wijzer, die zodanig is ingesteld, dat de schalen op de horizontaal en vertikaal beweegbare wagen jx" + (x' - xf] en Jy" + (y' -y)j lezen. Omdat de gaten H" en H machinaal zijn aangebracht om nauwkeurig concentrisch te zijn, valt 5 met het scherm in deze stand de opening op de hartlijn van de monster- houderlens, wanneer de houder (door de plaat A) is bevestigd aan de plaat A* aan de bol,Using the pointer again, the coordinates of the center of the hole H 'in A * are found. These are assumed to be x "and y". Then, the whitened screen in the arrangement 79073 48 16 is positioned so that the aperture falls at the tip of the pointer, which is set so that the scales on the horizontally and vertically movable carriage jx "+ (x '- xf] and read Jy "+ (y '-y) j. Since holes H" and H are machined to be precisely concentric, with the screen in this position, the aperture falls on the centerline of the sample holder lens when the holder (through plate A) is attached to plate A * on the sphere,

Vervolgens moet de lichtbundel inde spectrofotometer zodanig worden gericht, dat de lichtbundel en de lens in de monsterhouder 10 co-axiaal zijn wanneer de monsterhouder zich in de stand aan de bol bevindt.Subsequently, the light beam in the spectrophotometer must be oriented such that the light beam and the lens in the sample holder 10 are co-axial when the sample holder is in the position on the sphere.

De lamp en de wijzer worden uit de opstelling verwijderd, waarbij de lamp L wordt vervangen door de steil, die de plaat A" draagt, ' en een vlakke spiegel vlak tegen het eindvlak van A" wordt geplaatst, De spectrofotmeterlamp wordt ingesehakeld, waarbij de golflengte ttn het licht ^5 wordt versteld tot ongeveer 550 nm (in het groen gebied van het spectrum),The lamp and the pointer are removed from the arrangement, the lamp L being replaced by the steep one, which carries the plate A ", and a flat mirror is placed flat against the end face of A". The spectrophotometer lamp is turned on, the wavelength ttn the light ^ 5 is adjusted to about 550 nm (in the green region of the spectrum),

De kamer wordt volledig donker gemaakt. De lichtbundel gaat dan in de bol door de ingangsopening, en valt op het wit gemaakte scherm aan de zijde het dichtst bij de bol voor het vormen van een beeld van de lampdraad,The room is completely darkened. The beam of light then passes into the sphere through the entrance opening, and falls on the whitened screen on the side closest to the sphere to form an image of the lamp wire,

Door het verstellen van de spiegels, die de lichtbundels in de bol leiden, 20 wordt de opstelling zodanig uitgevoerd, dat dit beeld in het midden op de opening valt. Enig licht gaat dan door de opening, wordt teruggekaatst door de spiegel op A" en wordt teruggeleid om op het witgemaakte scherm te vallen aan de zijde het verst van de speetrofotometer.By adjusting the mirrors guiding the light beams in the sphere, the arrangement is arranged such that this image falls on the opening in the middle. Any light then passes through the aperture, is reflected by the mirror on A "and is led back to fall on the whitened screen on the side furthest from the spectrophotometer.

Het richten bestaat dan uit het verstellen van de spiegels 25 totdat de beelden op weerszijden van bet witgemaakte scherm gelijktijdig symmetrisch zijn met betrekking tot de opening op het scherm. Wanneer deze toestand is bereikt, is de gewenste gerichtheid verkregen, De optische opstelling kan dan worden verwijderd.The alignment then consists of adjusting the mirrors 25 until the images on either side of the whitened screen are simultaneously symmetrical with respect to the opening on the screen. When this state is reached, the desired directionality is obtained. The optical arrangement can then be removed.

Proefondervindelijk is gebleken, dat een cirkelvormige 3° opening met een diameter van 0,5 cm, aangebracht bij de ingangspoort van de bol, de herhaalbaarheid van de metingen verbeterd. De laatste stap bij het richten bestaat: uit het zodanig plaatsen van deze opening dat deze op de hartlijn ligt van de monsterhouderlens en de lichtbundel in de bol.It has been found experimentally that a circular 3 ° opening with a diameter of 0.5 cm, provided at the entrance port of the sphere, improves the repeatability of the measurements. The final alignment step consists of positioning this aperture so that it is centered on the sample holder lens and the light beam in the sphere.

De onderdelen I», S en A" worden in de optische opstelling 35 teruggeplaatst, waarna de gerichtheid daarvan wordt gecontroleerd. De 790 7 3 48 » ίThe parts I,, S and A "are put back into the optical arrangement 35 and the alignment thereof is checked. The 790 7 3 48» ί

ITIT

plaat C wordt bevestigd aan de plaat B aan de monsterhouder, die door middel van de plaat A wordt bevestigd aan de plaat A", De kom, die het bariumsulfaat en de diamant bevat, wordt vervangen door een kleine (o,5 cm in het vierkant), ot> het voorste oppervlak van een zilverlaag voorziene 5 spiegel, die loodrecht wordt gericht op de hartlijn van de lens (op dezelfde wijze als een diamant wordt gericht). De monsterhouder wordt overgebracht naar de plaat A' aan de bol.plate C is attached to plate B to the sample holder, which is attached to plate A "by means of plate A". The bowl, which contains the barium sulfate and the diamond, is replaced with a small one (0.5 cm in the square), or the front surface with a silver-coated mirror, which is oriented perpendicular to the axis of the lens (in the same way as a diamond is aligned) The sample holder is transferred to the plate A 'on the sphere.

De plaat, die de opening bevat, wordt met witte bariumsul-faatverf aan de zijde, die aanligt tegen de bol, geverfd. Wanneer deze bij •jO de ingangspoort wordt geplaatst van de bol, zodat een deel van de lichtbun del de bol binnengaat, wordt een bundel, teruggekaatst door de aan de voorzijde van een laag voorziene spiegel, zichtbaar als een cirkelvormige vlek nabij de ingangsopening. De spiegel wordt langs de hartlijn van de lens (onder gebruikmaking van het micrometerscherm M) geplaatst totdat de vlek-15 diameter groter wordt dan de diameter van de opening (gezien door de uit- gangsnoort van de vergelijkingsbundel). De plaat moet dan zodanig worden geplaatst dat de opening en de eirkelvormige vlek concentrisch worden.The plate containing the opening is painted with white barium sulfate paint on the side that abuts the bulb. When placed at the entrance gate of the sphere, so that part of the beam of light enters the sphere, a beam reflected from the front-coated mirror is visible as a circular spot near the entrance opening. The mirror is placed along the axis of the lens (using the micrometer screen M) until the spot diameter becomes larger than the diameter of the aperture (viewed through the output type of the comparison beam). The plate should then be positioned so that the opening and the eiroidal spot become concentric.

Wanneer de inrichting is ingesteld en op juiste wijze gericht, is het mogelijk de kleur van de edelsteen te meten.When the device is set and properly oriented, it is possible to measure the color of the gemstone.

20 Zoals hiervoor vermeld, komt de lichtbron met voordeel van een spectrofotometer, waarvan het belangrijkste onderdeel bestaat uit een monochromator, gewoonlijk een buigingsrooster, dat een bundel licht verschaft met een enkele golflengte. Deze golflengte kan ononderbroken worden veranderd over een voorafbepaald bereik, waarbij voor het onderhavige 25 doel, het van belang zijnde golflengtebereik in het zichtbare licht vanaf ongeveer 7^0 nm (waarboven direkt het infrarode gebied van het elektromagnetische spectrum ligt) naar beneden tot ongeveer 380 nm (waaronder het ultraviolette licht). De mcnochromatisehe bundel wordt gedwongen op de · edelsteen in zijn houder in de integrerende bol te vallen. Bij elke golf-30 lengte absorbeert de edelsteen een bepaald gedeelte (afhankelijk van de kleur van de steen) van het licht, dat daarop valt, en laat de rest door.As mentioned above, the light source advantageously comes from a spectrophotometer, the main part of which consists of a monochromator, usually a diffraction grating, which provides a beam of light of a single wavelength. This wavelength can be continuously changed over a predetermined range, for the present purpose, the wavelength range of interest in the visible light from about 7 ^ 0 nm (above which is directly the infrared region of the electromagnetic spectrum) down to about 380 nm (including the ultraviolet light). The microchromatic bundle is forced to fall on the gemstone in its holder into the integrating sphere. With each wave length, the gem absorbs a certain part (depending on the color of the stone) of the light that falls on it and lets the rest pass through.

Een fotocel meet het doorgelaten percentage als functie van de golflengte, en verschaft dus een doorlaat spectrum. Het spectrum van een gebruikelijke, betrekkelijk gele steen uit de kaapserie is weergegeven in fig. b, waarin 35 de golflengte is weergegeven in nanometer langs de X-as, en het percentage 790 73 48 18 doorlating langs de Y-as. In de spectrofotometer, wordt de lichtbundel, komende van de monochromator, begrensd door een sleuf stelsel, waarna de lichtbundel wordt geleid in de bol door drie onafhankelijk verstelbare spiegels.A photocell measures the transmitted percentage as a function of the wavelength, thus providing a transmission spectrum. The spectrum of a conventional cape series relatively yellow stone is shown in Figure b, where the wavelength is shown in nanometers along the X axis, and the percent transmission 790 73 48 18 along the Y axis. In the spectrophotometer, the light beam coming from the monochromator is bounded by a slit system, after which the light beam is guided into the sphere by three independently adjustable mirrors.

5 De uitgang van de spectrofotometer· kan beeldend worden weergegeven door een papierstrookregistreertoestel, hoewel dit niet essentieel is, maar wel nuttig, doordat het voor een geoefend oog met een oogopslag een middel verschaft voor het controleren of er al of niet iets ongebruikelijks aan de hand is met de steen, die wordt onderzocht.5 The output of the spectrophotometer · can be visualized by a paper strip recorder, although this is not essential, but useful in that it provides a trained eye with a means of checking whether or not something unusual is going on. is with the stone being examined.

10 De uitgang moet echter numeriek worden geregistreerd. Met het oog op het grote aantal berekeningen, dat is vervat in de vergelijkingen 2, voerende naar de tri-stimuluswaarden X, Y en Z, is het van voordeel dit te doen met behulp van een computer. Met voordeel is de computer geprogrammeerd voor het direkt berekenen van chromaticiteitscoördinaten van een lintcas-15 sette, waarop dit is opgeslagen, in het computergeheugen. Dit programma is zodanig geschreven, dat de eerste werking van de computer bij het indrukken van de "AAN" toets, bestaat uit het in zijn geheugen laden van de genormaliseerde functies S(x) x (χ)Δλ , S(X)y(x)AX en S(x)z(x)AX voor bijvoorbeeld de CIE lichtbron C, en voor golflengtetijdvakken ΔΧ van 20 1nm en de terugkaatsingsmetingen W(x) van een genormaliseerd wit monster, bestaande uit optisch zuiver magnesiumoxide (bemeten en opgeslagai voorafgaande aan metingen aan stenen), De computer heeft in zijn geheugen ook de functies ongeslagen voor het bepalen van de chromaticiteitscoördinaten. Hierbij werd de CIE lichtbron C gekozen, omdat deze het licht benaderd, 25 dat vanouds wordt gebruikt voor het met het oog klasseren, waarbij echter natuurlijk de andere lichtbronnen kunnen worden gebruikt, omdat de juiste waarden van de genormaliseerde functies ook voor deze bekend zijn,10 However, the output must be registered numerically. In view of the large number of calculations contained in Equations 2, carrying the tri-stimulus values X, Y and Z, it is advantageous to do this using a computer. Advantageously, the computer is programmed to directly calculate chromaticity coordinates of a ribbon cassette on which it is stored in computer memory. This program is written in such a way that the first operation of the computer when pressing the "ON" key consists of loading the normalized functions S (x) x (χ) Δλ, S (X) y ( x) AX and S (x) z (x) AX for, for example, the CIE light source C, and for wavelength periods ΔΧ of 20 1nm and the reflection measurements W (x) of a normalized white sample, consisting of optically pure magnesium oxide (measured and stored before to measurements on stones), The computer also has in its memory the functions for determining the chromaticity coordinates. The CIE light source C was chosen because it approximates the light which has traditionally been used for visual classification, but of course the other light sources can be used, because the correct values of the normalized functions are also known for them,

Voor het meten van de kleur van de steen is het van voordeel de golflengteaftaster van de spectrofotometer in te stellen op één 30 einde van het zichtbare golflengtegebied, bijvoorbeeld 7^0 nm, De golf- lengteaftasting wordt dan aangezet (door het indrukken van de "AANZET" toets aan de spectrofotometer), Dit bedient het automatisch aftasten van de golflengte vanaf 7^0 nm naar beneden naar 380 nm, Bij 1 nm tijdvakken, beginnende bij 7^0 nm en eindigende bij 300 nm, leest de computer automa-35 tisch een percentage doorlating T’(x). Elke Τ'(λ) wordt gecorrigeerd door 790 7 3 48To measure the color of the stone, it is advantageous to set the spectrophotometer wavelength scanner to one end of the visible wavelength range, for example, 7 ^ 0 nm. The wavelength scan is then turned on (by pressing the " POWER ON "button on the spectrophotometer), This controls the automatic scanning of the wavelength from 7 ^ 0 nm down to 380 nm, At 1 nm periods, starting at 7 ^ 0 nm and ending at 300 nm, the computer reads automa-35 tic a percentage transmission T '(x). Each Τ '(λ) is corrected by 790 7 3 48

VV

19 vermenigvuldiging met een factor 100/W(X) voor het geven van Τ(λ), De T(^)’s zijn dan percentage doorlatingen met betrekking tot de terugkaatsing van het genormaliseerde vitte monster, genomen als 100$, Bij elke λ worden de T(l)'s vermenigvuldigd met 5(λ)χ(λ)Δλ , S(l)y(l)Al en δ(λ)ζ(λ)Δλ 5 achter elkaar, waarbij aan het einde van de aftasting de sommeringén, gege ven door de vergelijkingen 3, ogenblikkelijk worden berekend voor het geven van X, Y en Z, De chromaticiteitseoordinaten x, y en z worden eveneens berekend uit de vergelijkingen U. De computer geeft dan als uitlezing X, Y, Z, x, y en z. Met de bepaalde gebruikte instrumenten, duurt de af-10 tasting vanaf 7^0 naar beneden naar 380 nm ogeveer l8g minuut, waarbij wanneer de optische opstelling eenmaal is gericht, de gehele behandeling vanaf het monteren van het monster tot het verkrijgen van kleuraanwijzing, in een half uur of minder kan worden bereikt. Door het opofferen van enige mate van nauwkeurigheid (hetgeen in het algemeen aanvaardbaar is) is het 15 zelfs mogelijk de instrumenten zodanig te versnellen, dat een volledige aftasting wordt verkregen in ongeveer h min. Voor zuiver vergelijkbare resultaten, moet natuurlijk dezelfde snelheid worden gebruikt voor alle edelstenen.19 multiplied by a factor of 100 / W (X) to give Τ (λ), The T (^) 's are then percentage transmissions with respect to the reflection of the normalized white sample, taken as 100 $, for each λ the T (l) s are multiplied by 5 (λ) χ (λ) Δλ, S (l) y (l) Al and δ (λ) ζ (λ) Δλ 5 consecutively, where at the end of the scan the summations given by equations 3 are instantaneously calculated to give X, Y and Z. The chromaticity coordinates x, y and z are also calculated from equations U. The computer then reads X, Y, Z, x, y and z. With the particular instruments used, the af-10 tasting takes from 7 ^ 0 down to 380 nm about 18g minute, once the optical setup is focused, the entire treatment from sample mounting to obtaining color indication, can be achieved in half an hour or less. By sacrificing some degree of accuracy (which is generally acceptable) it is even possible to accelerate the instruments to obtain a full scan in about h min. For purely comparable results, of course, the same speed should be used for all gems.

Voor het verkrijgen van een goede herhaalbaarheid, moeten 20 bepaalde voorzorgen worden genomen. Het is bijvoorbeeld gewenst, dat de speetrofotometer voortdurend ingeschakeld wordt gehouden voor het handhaven van electronische stabiliteit. Ten tweede is het gewenst bij een konstante temperatuur te werken, bijvoorbeeld door het gebruiken van een door een thermostaat geregelde kamer, omdat het thermisch uitzetten en 25 krimpen de metalen onderdelen beïnvloedt, waaraan de bundelrichtspiegels zijn gemonteerd. Bij het toepassen van een instrument met een dubbele bundel, moet de lichtbundel ook mechanisch "in stukjes worden gehakt" teneinde het fasegevoelige waarnemen mogelijk te maken, De lichtbundel brengt derhalve een halve kringloop door met het op het monster vallen.To obtain good repeatability, 20 certain precautions must be taken. For example, it is desirable that the spectrophotometer be kept on continuously to maintain electronic stability. Second, it is desirable to operate at a constant temperature, for example, using a thermostat controlled chamber, because thermal expansion and contraction affects the metal parts to which the beam directional mirrors are mounted. When using a dual beam instrument, the light beam must also be mechanically "chopped" to allow for phase sensitive sensing. Thus, the light beam spends half a cycle dropping onto the sample.

30 en dan een halve kringloop met het vallen op een wit vergelijkingsmonster, bijroorbeeld een geperst magnesiumoxideoppervlak, Het optisch zuivere mag-nesiumoxide gaat echter voldoende snel in kwaliteit achteruit bij blootstelling aan de atmosfeer om het nodig te maken een nieuw magnesiumoxideoppervlak te bereiden bij het begin van elke dag, hoewel dit snel en een-35 voudig gaat.30 and then a half cycle with falling on a white comparative sample, for example a pressed magnesium oxide surface. However, the optically pure magnesium oxide deteriorates in quality sufficiently quickly upon exposure to the atmosphere to make it necessary to prepare a new magnesium oxide surface at the beginning every day, although this is fast and 35 times.

79073 4879073 48

» XX

2020

Opgemerkt moet vordert, dat indien een passende laserbron beschikbaar* is, het richten en zelfs het nemen van metingen veel eenvoudiger is, Dan is geen lens nodig voor het concentreren van de lichtbundel op de edelsteen, waarbij het verder mogelijk is de afzonderlijke optische 5 opstelling en de spectrofotometer weg te laten. Het richten van de dia mant en het meten van de kleurindices daarvan kunnen dan worden uitgevoerd met een enkele inrichting, waarbij de laser zich aan één einde daarvan bevindt, en de edelsteen in de integrerende bol aan het andere einde,It should be noted that if a suitable laser source is available *, aiming and even taking measurements is much easier, then no lens is needed to focus the light beam on the gem, further allowing the separate optical arrangement and omit the spectrophotometer. The aiming of the diamond and the measurement of its color indices can then be performed with a single device, the laser being at one end thereof, and the gem in the integrating sphere at the other end,

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de 10 volgende voorbeelden,The invention is further illustrated by the following examples,

VOORBEELD IEXAMPLE I

Een stel van zeven op het oog geklasseerde stenen, aangeduid door 1A-7A (in volgorde van toenemende geelheid), en een ander stel van vijf op het oog geklasseerde stenen, aangeduid door 1B-5B, werden 15 verschaft, De gemeten chroraaticiteitscoördinaten, uitgedrukt in de CIEA set of seven optically classified stones, indicated by 1A-7A (in order of increasing yellowness), and another set of five optically classified stones, indicated by 1B-5B, were provided. The measured chromaticity coordinates, expressed in the CIE

lichtbron C, zijn weergegeven in de Tabellen A en B, en grafisch in fig, 5, die een gedeelte toont van de CIE-xy-chromaticiteitsgrafiek, Vier metingen werden uitgevoerd aan elke steen, waarbij de diamant rond zijn hartlijn werd gedraaid over 90° tussen twee metingen, De tafels vertonen ook de 20 gemiddelde waarden van de x en y ehromaticiteitscoördinaten, waarbij de overheersende golflengte voor elke steen uit de gemiddelden werd berekend.light source C, are shown in Tables A and B, and graphically in Fig. 5, showing part of the CIE-xy chromaticity graph. Four measurements were taken on each stone, rotating the diamond about its axis through 90 ° between two measurements. The tables also show the 20 mean values of the x and y chromaticity coordinates, with the predominant wavelength for each stone calculated from the averages.

De volgende runten springen in het oog.The following runs are striking.

(I) Het is moeilijk de kleuren te beschrijven van de stenen, waarbij echter om enig idee te geven van de daarbij betrokken subtiele 25 verschillen, kan worden opgemerkt, dat het niet geoefende oog niet kan onderscheiden tussen 1B en 3B (laat staan tussen 1B en 2B) en slechts met moeite een kleurverschil kan onderscheiden tussen 1B en ^B. Verder maakt een vergelijking van de schalen van de fig. 1 en 5 het duidelijk, dat de kleuren, die worden gemeten, slechts een zeer klein gebied innemen van de 3° CIE -xy-kleurruimte nabij het midden van de grafiek, (ïl) De vier aflezingen van elke afzonderlijke steen groepen samen met een verstrooiing, die afhankelijk is van de afzonderlijke steen, Naar gemeend, is de mate van verstrooiing afhankelijk van de fijne details van de slijping, die resulteren in kleine baanlengteverschillen 35 voor het licht in de steen, wanneer deze wordt gedraaid naar verschillende 790 73 48 21 standen rond zijn hartlijn. De grond voor deze overtuiging is, dat voor elke afzonderlijke steen, dezelfde neiging blijkt in de waarden van de chromaticiteitseoordinaten hij 1 herhaaldelijk draaien van de steen over een volledige 360°, De verschillen in slijping zijn echter in het algemeen 5 van steen tot steen zodanig klein, dat het zelfs hij een nauwkeurig onder zoek voorafgaande aan de meting onmogelijk is, de mate van verstrooiing voor elke afzonderlijke steen te voorspellen, (ïll) Het is duidelijk, dat de B monsters een uitstekend genormaliseerd kleurmonster vormen, waarbij de afzonderlijke stenen goed 10 van elkaar zijn gescheiden met betrekking tot een xy-coördinaten, en de mate van verstrooiing voor elke afzonderlijke steen veel minder is dan de afstanden, die de leden van het stel scheiden. Zelfs is het uit de grafiek duidelijk, dat, indien gewenst, gemakkelijk met een instrument kan worden onderscheiden tussen stenen, die tussen de B-klassen vallen. In feite kan 15 gemakkelijk een en mogelijk zelfs twee afzonderlijke klassen worden bepaald tussen de onderhavige, (IV) Het A-stel stenen is veel minder goed geklasseerd.(I) It is difficult to describe the colors of the stones, however, to give any idea of the subtle differences involved, it should be noted that the untrained eye cannot distinguish between 1B and 3B (let alone between 1B and 2B) and can barely distinguish a color difference between 1B and ^ B. Furthermore, a comparison of the scales of FIGS. 1 and 5 makes it clear that the colors being measured occupy only a very small area of the 3 ° CIE -xy color space near the center of the graph, (II) The four readings of each individual stone groups together with a scatter depending on the individual stone. It is believed that the degree of scatter depends on the fine details of the grinding resulting in small path length differences for the light in the stone. when rotated to different 790 73 48 21 positions around its centerline. The basis for this belief is that for each individual stone, the same tendency is evident in the values of the chromaticity coordinates he 1 turns the stone repeatedly over a full 360 °, however, the differences in grinding are generally 5 from stone to stone such small, that even he a close examination before the measurement is impossible to predict the degree of scattering for each individual stone. (III) It is clear that the B samples form an excellent normalized color sample, the individual stones being well 10 are separated from one another with respect to xy coordinates, and the degree of scattering for each individual stone is much less than the distances separating the members of the set. It is even clear from the graph that, if desired, an instrument can easily distinguish between stones falling between the B classes. In fact, one and possibly even two separate classes can easily be determined between the present ones. (IV) The A set of bricks is much less well classified.

De als 1A en 2A geklasseerde leden zijn nauwelijks met een instrument te onderscheiden, waarbij hetzelfde geldt voor de stenen UA en 5A, en 6k en 20 TA. Het niet kunnen onderscheiden wordt weerspiegeld in pogingen tot een kleurbenadering met het oog, weergegeven in tabel C7“Deze toont de stellen stenen, vermeldt met betrekking tot een toenemende geelheid, zoals met een instrument bepaalt, en de tegenstellingen tussen ordeningen op het oog, toebedeeld door drie afzonderlijke kleurklasseerders met veel ondervinding.The members classified as 1A and 2A can hardly be distinguished with an instrument, the same applies to the stones UA and 5A, and 6k and 20 TA. The inability to distinguish is reflected in attempts at a color approximation with the eye, shown in Table C7 “This shows the sets of stones mentioned with respect to increasing yellowness, as determined by an instrument, and the contradictions between eye orders, assigned by three separate color classifiers with a lot of experience.

25 (V) De rechte lijn in fig, 5 is de beste lijn, gevonden door een lineaire achterwaartse bewegingmet kleinste vierkanten, die kan worden getrokken door alle punten, die stenen vertegenwoordigen met een zuivere kleur van de kaapserie, Indien deze lijn wordt verlengd, snijdt hij de meetkundige plaats van het spectrum bij 571,3 hm. Een blik op de 30 tabellen toont aan, dat de overheersende golflengten, berekend voor elke afzonderlijke steen,goed overeenkomen met deze waarde van 571,3 nm voor de overheersende golflengte (de overheersende golflengten, berekend voor stenen, die dichtbij het "witte" punt liggen, bijvoorbeeld die van de stenen tot en met 2B, moeten met voorzichtigheid worden behandeld, omdat 35 in dit gebied kleine onnauwkeurigheden in de meting van de chromaticiteits- 790 73 48 22 coördinaten, sterk verschillende overheersende golflengten geven* (VI) Wanneer metingen van chromaticiteitscoördinaten worden uitgevoerd naar het demonteren en veer monteren van stenen, en ook wanneer de metingen worden uitgevoerd aan dezelfde steen on verschillende 5 momenten, blijken geen waarneembare verschillen,25 (V) The straight line in fig. 5 is the best line, found by a linear backward movement with smallest squares, which can be drawn through all points, representing bricks with a pure color of the cape series, If this line is extended, he cuts the locus of the spectrum at 571.3 hm. A look at the 30 tables shows that the predominant wavelengths, calculated for each individual stone, well match this value of 571.3 nm for the predominant wavelength (the predominant wavelengths, calculated for stones close to the "white" point , for example those of stones up to and including 2B, should be treated with caution, because in this area 35 small inaccuracies in the measurement of chromaticity 790 73 48 22 coordinates give widely different predominant wavelengths * (VI) When measurements of chromaticity coordinates are performed towards the disassembly and spring mounting of stones, and also when the measurements are carried out on the same stone at different times, no apparent differences appear,

VOORBEELD IIEXAMPLE II

Drie stenen, die getint waren, werden onderzocht. Twee van deze stenen hadden verschillende maten van "kaapserie geelheid" samen 10 met een zeer lichte bruinheid (onwaarneembaar voor het niet-geoefende oog),Three stones tinted were examined. Two of these stones had different sizes of "cape series yellowness" together with very light brownness (imperceptible to the untrained eye),

De resultaten zijn weergegeven in tabel D, en eveneens uitgezet in fig, 9, Het is duidelijk, dat een dergelijk kenmerk van deze stenen is, dat zij "naast de lijn" liggen, die zuivere kaapserie stenen vertegenwoordigd, en in feite een lichte, maar duidelijke verschuiving' in overheersende golf-15 lengte vertonen (die voor beide stenen gelijk is aan 573, nm) naar het oranje gebied van het spectrum, De derde steen, aangeduid W2/MAUVE in tabel D, en eveneens uitgezet in fig, 5, is van bijzonder belang, Van deze steen werd beweerd, dat fixj een zeer goede kleur had, ruwweg te vergelijken met 1B of 1A, Bij het tot stand brengen van een spectrum, en het· berekenen 20 van chromaticiteitscoördinaten voor deze steen, bleek, dat de diamant geen zuiver lid van de kaapserie was, doordat de chromaticiteitscoördinaten een een lichtpaarse of lila kleur aangaven (onder verwijzing naar de kleurchromaticiteitsgrafiek), hoewel zeer zwak. Deze steen werd dus weer overhandigd aan de met het oog werkende klasseerders voor het opnieuw 25 klasseren, die na een nauwkeurig opnieuw bekijken en zonder aansporing, bevestigden, dat de steen "een vage lila tint trok".The results are shown in Table D, and also plotted in Figure 9. It is obvious that such a characteristic of these stones is that they are "off the line" representing pure cape series stones, and in fact a slight, but show marked shift in predominant wavelength (which equals 573 nm for both stones) towards the orange region of the spectrum, The third stone, designated W2 / MAUVE in Table D, and also plotted in Figure 5 , is of particular interest, This stone was claimed to have a very good color fixj, roughly comparable to 1B or 1A. When creating a spectrum, and calculating chromaticity coordinates for this stone, it was found, that the diamond was not a pure member of the cape series, because the chromaticity coordinates indicated a light purple or lilac color (referring to the color chromaticity graph), although very weak. Thus, this stone was again handed over to the eye-working classifiers for reclassification, who, after careful review and without prompting, affirmed that the stone "drew a faint lilac hue."

Dit voorbeeld toont aan, dat de onderhavige werkwijze kan worden gebruikt voor het vaststellen van niet alleen de voor de handel belangrijke kaapserie-geelheid, maar ook (zowel kwalitatief als kwantita-30 tief) van vage getinte schakeringen.This example demonstrates that the present method can be used to determine not only the commercially important cape series yellowness, but also (both qualitatively and quantitatively) of faintly tinted shades.

VOORBEELD IIIEXAMPLE III

Teneinde vast te stellen of de werkwijze onafhankelijk is van de afmeting van de stenen, werden twee stellen van vijf briljanten 35 en met twee verschillende (kaapserie) kleuren en een zo grootmogelijke 790 7 3 48 23 verscheidenheid in afmeting voor elke kleurschakering, geleverd. De resultaten van de metingen aan deze stellen zijn veergegeven in tabel E en in fig, 6, die weer een gedeelte is van de CIE-xy-chromaticiteitsgrafiek,In order to determine whether the method is independent of the size of the stones, two sets of five brilliants 35 and with two different (cape series) colors and as large a variety of sizes as possible for each shade were supplied. The results of the measurements on these sets are presented in Table E and in Figure 6, which is again part of the CIE-xy chromaticity graph,

De grote verscheidenheid voor de groep met de betere (dat wil zeggen 5 wittere) kleur ligt tussen 1,18 kt en 0,20 kt, waarbij die voor de gelere klasse tussen 1,23 kt en 0,25 kt ligt. Het is uit fig, 6 duidelijk, dat de stenen met dezelfde kleur (zoals met het oog beoordeelt), maar een andere afmeting, samengroepen in de xy kleurruimte, hetgeen aantoont, dat de machine voor stenen in althans het bereik tussen 0,20 kt en 1,25 kt, 10 de kleur meet onafhankelijk van de grootte. Er zijn echter twee onmerkingen ^ te maken.The wide variety for the group with the better (i.e. 5 whiter) color is between 1.18 kt and 0.20 kt, with that for the more yellow class being between 1.23 kt and 0.25 kt. It is clear from Fig. 6 that the stones of the same color (as judged by eye), but a different size, group together in the xy color space, showing that the stone machine in at least the range between 0.20 kt and 1.25 kt, 10 the color measures regardless of size. However, two comments can be made.

(i) In de groep, die de betere kleur vertoonde, is het samengroepen minder dicht dan in de gelere groep. Het lijkt waarschijnlijk, dat de verklaring hiervoor is, dat het met het oog bijpassen van kleuren 15 steeds moeilijker wordt bij afhemende verzadiging van de schakering.(i) In the group, which showed the better color, the grouping together is less dense than in the yellower group. It seems likely that the explanation for this is that the visual matching of colors becomes increasingly difficult with decreasing saturation of the shade.

(II) De kleinste steen in de klasse van de betere kleur (o,20 kt) vertoont een uitzonderlijk grote verstrooiing bij het draaien van de steen met betrekking tot de verstrooiing voor andere leden van de groep, Het lijkt waarschijnlijk, dat de onderhavige werkwijze minder be-20 trouwbaar wordt wanneer de steengrootte verder wordt verkleind,(II) The smallest stone in the better color class (o. 20 kt) shows an exceptionally large scatter when turning the stone with respect to the scatter for other members of the group. It seems likely that the present process becomes less reliable when the stone size is further reduced,

VOORBEELD IVEXAMPLE IV

Alle onderzochte diamanten luminesceerde in meer of mindere mate onder de stimulering van straling van een ultraviolette lamn, 25 De meeste vertoonde slechts de blauwe 113 luminescentie (zie Collins, "Industrial Diamond Review, Zpril 1ξ&, biz. 131), waarbij echter een aantal tevens een bijmenging vertoonde van gelige of rosige luminescentie.All diamonds examined luminesced to a greater or lesser extent under the stimulation of radiation from an ultraviolet lamp. 25 Most showed only the blue 113 luminescence (see Collins, "Industrial Diamond Review, April 1, & p. 131), but some also showed an admixture of yellowish or rosy luminescence.

Omdat er een ultraviolette component aanwezig is in daglicht, welke component enigermate luminescentie veroorzaakt, en omdat de werkwijze geen 30 rekening houdt met de uitwerking op het oog van mogelijke luminescentie, kan de werkwijze leiden tot tegenstrijdigheden tussen de kleurklassering door een machine en met het oog. Gemeend wordt echter, dat de uitwerking van de ultraviolette component in daglieht in het veroorzaken van luminescentie, in vrijwel alle gevallen verwaarloosbaar is. Dit komt, omdat het 35 merendeel van de op luminescentie onderzochte stenen is geklasseerd door 790 73 48 2k het toewijzen van een getal, dat dient als een maat van de betrekkelijke luminescentiesterkte onder een ultraviolette lamp. De resultaten zijn weergegeven in tabel F, Geen steeds terugkerende tegenstrijdigheden tussen klasseringen van de machine en met het oog, welke tegenstrijdigheden kun-5 nen worden verklaard op grond van evenwijdige veranderingen in sterkte van de luminescentie, zijn waargenomen. Dienovereenkomstig wordt gemeend, dat de machine in het merendeel van de gevallen evenwijdig loopt aan klasseringen met het oog. Het is echter nodig in gedachte te houden, dat in-10 dien de luminescentie buitengewoon sterk is, dit kan leiden tot afwijkende resultaten. Dit kan zeer wel het geval zijn bij de stenen, die in de klasse "te blauw" vallen, dat wil zeggen een bovenmatige luminescentie vertonen onder ultraviolette stimulering met als gevolg een fluorescerend uiterlijk, zelfs bij daglicht, In ieder geval is het een eenvoudige zaak 15 te toetsen op bovenmatige luminescentie voorafgaande aan het proberen van een kleurmeting, en dus voorbereid te zijn op mogelijke afwijkingen.Because an ultraviolet component is present in daylight, which component causes some luminescence, and because the method does not take into account the effect on possible luminescence, the method can lead to contradictions between the color classification by a machine and the eye . However, it is believed that the effect of the ultraviolet component in day-to-day luminescence induction is negligible in almost all cases. This is because the majority of the luminescence screened stones have been classified by assigning a number 790 73 48 2k, which serves as a measure of the relative luminescence strength under an ultraviolet lamp. The results are shown in Table F, No recurring contradictions between machine rankings and by eye, which contradictions can be explained by parallel changes in luminescence strength, have been observed. Accordingly, it is believed that in the majority of cases the machine is parallel to eye classifications. However, it is necessary to keep in mind that if the luminescence is extremely strong, this may lead to deviating results. This may very well be the case for stones falling into the "too blue" class, ie exhibiting excessive luminescence under ultraviolet stimulation resulting in a fluorescent appearance even in daylight. In any case, it is a simple matter 15 to test for excessive luminescence before attempting a color measurement, and thus be prepared for possible deviations.

Het is duidelijk dat hoewel de beschrijving en de voorbeelden in het bijzonder zijn gericht op briljant geslepen diamanten, de beginselen van de uitvinding ook kunnen worden toegepast voor diamanten 20 of andere edelstenen, zoals de ovale briljant en de markiezin, alsmede andere (in hoofdzaak doorzichtige) edelstenen, zoals smaragden, vooropgesteld dat de steen een symmetriehartlijn heeft loodrecht op de tafel daarvan. Dezelfde opmerkingen gelden voor de kleur, De aandacht is in hoofdzaak gericht geweest op gelig, hoewel enkele onderzoekingen van 25 andere tinten, zoals een bruinige tint en een lila tint, eveneens zijn uitgevoerd, waarbij geen reden bestaat om te veronderstellen, dat de werkwijze niet zou kunnen worden toegepast voor gekleurde stenen en ‘stenen met andere gekleurde tinten.Obviously, while the description and examples are particularly directed to brilliant cut diamonds, the principles of the invention can also be applied to diamonds or other gemstones, such as the oval brilliant and the marquise, as well as others (mainly transparent gems, such as emeralds, provided the stone has a symmetry axis perpendicular to its table. The same remarks apply to the color. Attention has mainly focused on yellowish, although some studies of 25 other shades, such as a brownish shade and a lilac shade, have also been carried out, with no reason to suppose that the method does not could be applied for colored stones and stones with different colored shades.

Het is voorzien, dat door middel van de onderhavige werk-30 wijze het mogelijk is nieuwe objectieve stellen klassen te ontwerpen, waarbij elke klasse overeenkom/fe met een bepaald bereik aan waarden voor de x-y coördinaten. Zoals voorbeeld I aantoont zouden dergelijke stellen meer verschillende klassen kunnen bevatten dan een bestaand stel, waardoor het klasseren dus bepaalder (afgezien van nauwkeuriger en objectiever) 35 wordt gemaakt dan thans.It is envisioned that by the present method it is possible to design new objective sets of classes, each class corresponding to a given range of values for the x-y coordinates. As Example 1 shows, such sets could contain more different classes than an existing set, thus making classification more definitive (apart from more accurate and objective) than it is today.

Ook kan de werkwijze worden gebruikt voor het verkrijgen 790 7 3 48 25 van een gekozen stel stenen, geklasseerd met betrekking tot een chromati-citeitscoördinaten, welk stel dan kan worden gebruikt als een "standaard", aan de hand waarvan andere stenen zouden kunnen worden bepaald, bijvoorbeeld met het blote oog.Also, the method can be used to obtain a selected set of stones, classified with respect to chromaticity coordinates, which set can then be used as a "standard", by means of which other stones could be determined, for example, with the naked eye.

5 790 73 48 2 65 790 73 48 2 6

Gegevens voor de "A" kleurmonstersData for the "A" color samples

TABEL ATABLE A

Monster Gemeten x Gemeten y Gemiddelde x Gemiddelde y Massa (kt) An(nm) 0,30996 0,31625 0,31005 0,31635 0,95 lA 0,31007 0,31639 0,31010 0,31643 0,31005 0,31631 0,31039 0,31659 0,31036 0,31661 0,96 572,2 2A 0,31030 0,31656 0,31031 0,31661 0,31044 0,31669 0,31171 0,31879 0,31176 0,31885 0,82 571,6 0,31194 0,31901 0,31182 0,31895 0,31158 0,31866 2Q 0,31301 0,32087 0,31294 - 0,32080 0,81 571,3 . 0,31284 0,32069Sample Measured x Measured y Mean x Mean y Mass (kt) An (nm) 0.30996 0.31625 0.31005 0.31635 0.95 lA 0.31007 0.31639 0.31010 0.31643 0.31005 0, 31631 0.31039 0.31659 0.31036 0.31661 0.96 572.2 2A 0.31030 0.31656 0.31031 0.31661 0.31044 0.31669 0.31171 0.31879 0.31176 0.31885 0.82 571.6 0.31194 0.31901 0.31182 0.31895 0.31158 0.31866 2Q 0.31301 0.32087 0.31294 - 0.32080 0.81 571.3. 0.31284 0.32069

4A4A

0,31291 0,32082 0,31301 0,32081 __ 0,31331 0,32123 0,31316 0,32107 0,87 571,5 25 e, 0,31313 0,321040.31291 0.32082 0.31301 0.32081 __ 0.31331 0.32123 0.31316 0.32107 0.87 571.5 25 e, 0.31313 0.32104

5A5A

0,31317 0,32096 0,31303 0,32105 3Q 0,31450 0,32343 0,31453 0,32334 0,95 571,3 „ 0,31456 0,323360.31317 0.32096 0.31303 0.32105 3Q 0.31450 0.32343 0.31453 0.32334 0.95 571.3 ”0.31456 0.32336

6A6A

0,31458 0,32330 0,31447 0,32325 35 790 7 3 48 TABEL A (vervolg) 270.31458 0.32330 0.31447 0.32325 35 790 7 3 48 TABLE A (continued) 27

Monster Gemeten x Gemeten y Gemiddelde x Gemiddelde y Massa (kt) (nm) 0,31482 0,32347 0,31467 0,32335 0,80 571,7 5 ?A 0,31467 0,32336 0,31441 0,32324 0,31477 0,32348Sample Measured x Measured y Mean x Mean y Mass (kt) (nm) 0.31482 0.32347 0.31467 0.32335 0.80 571.7 5? A 0.31467 0.32336 0.31441 0.32324 0 , 31477, 0.32348

Jit— II. ' - - ' 11 1 " ' 1 —— 79073 48Jit— II. '- -' 11 1 '' 1 - 79073 48

TABEL BTABLE B

Gegevens voor de "B" kleurmonsters.Data for the "B" color samples.

2828

Monster Gemeten x Gemeten y Gemiddelde x Gemiddelde y Massa (kt) (nm) 5 0,31024 0,31652 0,31025 0,31653 0,28 568,9 lB 0,31019 0,31656 0,31030 0,31653 0,31028 0,31652 10 0,31097 0,31798 0,31106 0,31807 0,28 569,4 2B 0,31097 0,31800 0,31126 0,31822 0,31103 0,31809 15 0,31268 0,32049 0,31268 0,32045 0,29 571,1 3b 0,31269 0,32047 0,31264 0,32036 0,31270 0,32046 20 0,31465 0,32353 0,31463 0,32356 0,23 571,2 4B. 0,31461 0,32362 0,31458 0,32342 0,31468 0,32363 25 0,31623 0,32623 0,31639 0,32650 0,25 571,1 5B 0,31630 0,32654 0,31662 0,32671 0,31640 0,32652 30 -L----- 790 7 3 48Sample Measured x Measured y Mean x Mean y Mass (kt) (nm) 5 0.31024 0.31652 0.31025 0.31653 0.28 568.9 lB 0.31019 0.31656 0.31030 0.31653 0, 31028 0.31652 10 0.31097 0.31798 0.31106 0.31807 0.28 569.4 2B 0.31097 0.31800 0.31126 0.31822 0.31103 0.31809 15 0.31268 0.32049 0 , 31268 0.32045 0.29 571.1 3b 0.31269 0.32047 0.31264 0.32036 0.31270 0.32046 20 0.31465 0.32353 0.31463 0.32356 0.23 571.2 4B . 0.31461 0.32362 0.31458 0.32342 0.31468 0.32363 25 0.31623 0.32623 0.31639 0.32650 0.25 571.1 5B 0.31630 0.32654 0.31662 0.32671 0.31640 0.32652 30 -L ----- 790 7 3 48

TABEL· CTABLE · C

VV

2929

Ordening van de "A" en "B" geklasseerde kleurmonsters door de machine en door drie verschillende klasseerders met het oog 5 ____Arrangement of the "A" and "B" classified color samples by the machine and by three different classifiers with a view 5 ____

Monster Machine klassgarder 1 klasseerde:2 klasseerder 3 klasseerder 3 le poging 2 e poging IA 1 1 1 1 2 10 1B 2 3 3 3 3 2A 3 2 2 2 1 2B 4 4 4 4 ) 5 3A 5 5 5 4 } 4 3B 6 6 7 6 6 15 4A ' 7 7 6 7 7 5A 8 8 8 8 8 6A 9 ) 9 10 9 ) 10 7A 9 j 11 11 11 j 11 4B 9 ) 10 9 9 } 9 20 5B 12 12 12 12 12 790 73 48Monster Machine class guard 1 classified: 2 classifier 3 classifier 3 rd attempt 2 nd attempt IA 1 1 1 1 2 10 1B 2 3 3 3 3 2A 3 2 2 2 1 2B 4 4 4) 5 3A 5 5 5 4} 4 3B 6 6 7 6 6 15 4A '7 7 6 7 7 5A 8 8 8 8 8 6A 9) 9 10 9) 10 7A 9 j 11 11 11 j 11 4B 9) 10 9 9} 9 20 5B 12 12 12 12 12 790 73 48

TABEL· DTABLE · D

Gegevens voor getinte diamanten 30Data for tinted diamonds 30

Monster Gemeten x Gemeten y Gemiddelde x Gemiddelde y Massa (kt) XD(nm) 5 0,31783 0,31681 0,31770 0,32656 0,76 573,5 DE BEERS 0,31761 0,32638Sample Measured x Measured y Mean x Mean y Mass (kt) XD (nm) 5 0.31783 0.31681 0.31770 0.32656 0.76 573.5 DE BEERS 0.31761 0.32638

Yl/bruin 0,31744 0,32607 0,31792 0,32696 10------- 0,31410 0,32157 0,31409 0,32163 0,81 573,5 DE BEERS 0,31388 0,32145 T4/bruin 0,31412 0,32168 0,31427 0.32181 15------- 0,30933 0,31426 0,30952 0,31456 0,26 DE BEERS 0,30955 0,31456 W2/licht- 0,30961 0,31463 paars 0,30960 0,31479 20 790 7 3 48 < * * 31Yl / brown 0.31744 0.32607 0.31792 0.32696 10 ------- 0.31410 0.32157 0.31409 0.32163 0.81 573.5 DE BEERS 0.31388 0.32145 T4 / brown 0.31412 0.32168 0.31427 0.32181 15 ------- 0.30933 0.31426 0.30952 0.31456 0.26 DE BEERS 0.30955 0.31456 W2 / light 0.30961 0.31463 purple 0.30960 0.31479 20 790 7 3 48 <* * 31

TABEL· ETABLE · E

Gegevens voor de twee, in kleur bijpassende stellen.Data for the two color-matching sets.

Monster Gemeten x Gemeten y Gemiddelde x Gemiddelde y Massa (kt) 5 0,31222 0,31906 0,31184 0,31873 0,20 ”Sample Measured x Measured y Mean x Mean y Mass (kt) 5 0.31222 0.31906 0.31184 0.31873 0.20 ”

Stel 1 0,31194 0,31881 (0,20 kt) 0,31159 0,31847 0,31159 0,31858 10 0,31160 0,31834 0,31156 0,31832 0,31Set 1 0.31194 0.31881 (0.20 kt) 0.31159 0.31847 0.31159 0.31858 10 0.31160 0.31834 0.31156 0.31832 0.31

Stel 1 0,31158 0,31842 (0,31 kt) 0,31144 0,31830 0,31161 0,31823 15 0,31108 0,31772 0,31106 0,31769 0,63Set 1 0.31158 0.31842 (0.31 kt) 0.31144 0.31830 0.31161 0.31823 15 0.31108 0.31772 0.31106 0.31769 0.63

Stel 1 0,31103 0,31766 (0,63 kt) 0,31110 0,31770 0,31104 0,31768 20 0,31157 0,31837 0,31140 0,31823 0,85Set 1 0.31103 0.31766 (0.63 kt) 0.31110 0.31770 0.31104 0.31768 20 0.31157 0.31837 0.31140 0.31823 0.85

Stel 1 0,31130 0,31809 (0,85 kt) 0,31129 0,31809 0,31142 0,31835 25 0,31144 0,31835 0,31137 0,31829 1,18Set 1 0.31130 0.31809 (0.85 kt) 0.31129 0.31809 0.31142 0.31835 25 0.31144 0.31835 0.31137 0.31829 1.18

Stel 1 0,31140 0,31832 (1,18 kt) 0,31131 0,31822 .Set 1 0.31140 0.31832 (1.18 kt) 0.31131 0.31822.

0,31132 0,31828 30 0,31301 0,32126 0,31309 0,32134 0,250.31132 0.31828 30 0.31301 0.32126 0.31309 0.32134 0.25

Stel 2 0,31320 0,32142 (0,25 kt) 0,31305 0,32134 0,31308 0,32135 35 790 73 48 TABEL E (vervolg)Set 2 0.31320 0.32142 (0.25 kt) 0.31305 0.32134 0.31308 0.32135 35 790 73 48 TABLE E (continued)

3232

Monster Gemeten x Gemeten y Gemiddelde x Gemiddelde y Massa (kt) 5 0,31286 0,32126 0,31301 0,32145 0,32Sample Measured x Measured y Mean x Mean y Mass (kt) 5 0.31286 0.32126 0.31301 0.32145 0.32

Stel 2 0,31304 0,32151 (0,32 kt) 0,31326 0,32177 0,31287 0,32124 10 0,31284 0,32162 0,31286 0,32166 0,50Set 2 0.31304 0.32151 (0.32 kt) 0.31326 0.32177 0.31287 0.32124 10 0.31284 0.32162 0.31286 0.32166 0.50

Stel 2 0,31305 0,32189 (0,50 kt) 0,31288 0,32173 0,31267 0,32140 15 0,31349 0,32172 0,31347 0,32168 0,75Set 2 0.31305 0.32189 (0.50 kt) 0.31288 0.32173 0.31267 0.32140 15 0.31349 0.32172 0.31347 0.32168 0.75

Stel 2 0,31343 0,32164 (0,75 kt) 0,31353 0,32172 0,31343 0,32165 20 0,31329 0,32176 0,31331 0,32173 1,25Set 2 0.31343 0.32164 (0.75 kt) 0.31353 0.32172 0.31343 0.32165 20 0.31329 0.32176 0.31331 0.32173 1.25

Stel 2 0,31331 0,32172 (1,25 kt) 0,31331 0,32173 0,31332 0,32171 25 790 7 3 48Set 2 0.31331 0.32172 (1.25 kt) 0.31331 0.32173 0.31332 0.32171 25 790 7 3 48

TABEL FTABLE F

3333

Betrekkelijke luminescenties van diamanten.Relative luminescence of diamonds.

Monster Betrekkelijke sterkte Kleur van de 5 van de luminescentie luminescentie.Sample Relative Strength Color of the 5 of the luminescence luminescence.

IB 1 Blauw 2B 4 Blauw 3B 8 Blauw 10 4B 6 Blauw 5B 10 Blauw IA 2 Blauw 2A 4 Blauw 3A 2 Geel 15 4A 4 Blauw 5A 2 Geel 6A 2 Blauw met gele tint.IB 1 Blue 2B 4 Blue 3B 8 Blue 10 4B 6 Blue 5B 10 Blue IA 2 Blue 2A 4 Blue 3A 2 Yellow 15 4A 4 Blue 5A 2 Yellow 6A 2 Blue with yellow tint.

7A 2 Blauw met gele tint.7A 2 Blue with yellow tint.

Stel 1 (0,20 kt) 1 Blauw met rose tint.Set 1 (0.20 kt) 1 Blue with rose tint.

20 Stel 1 (0,31 kt) 6 Blauw20 Set 1 (0.31 kt) 6 Blue

Stel 1 (0,63 kt) 2 BlauwSet 1 (0.63 kt) 2 Blue

Stel 1 (0,85 kt) 2 BlauwSet 1 (0.85 kt) 2 Blue

Stel 1 (1,18 kt) 1 Blauw met gele tint.Set 1 (1.18 kt) 1 Blue with yellow tint.

Stel 2 (0,25 kt) 2 Blauw 25 Stel 2 (0,32 kt) 8 BlauwSet 2 (0.25 kt) 2 Blue 25 Set 2 (0.32 kt) 8 Blue

Stel 2 (0,50 kt) 4 BlauwSet 2 (0.50 ct) 4 Blue

Stel 2 (0,75 kt) 2 Blauw met rose tint.Set 2 (0.75 kt) 2 Blue with pink hue.

Stel 2 (1,23 kt) 6 Blauw 790 73 48Set 2 (1.23 kt) 6 Blue 790 73 48

Claims

3¾. *. «

1, Method for determining the color of a diamond or other gemstone, characterized by aligning the table 5 of the gem perpendicular to the centerline of light projected from a hron, making the centerline co-linear of the light with the symmetry axis of the gem, which symmetry axis is perpendicular to the table, projecting the light with a "certain single wavelength on the gem," determining the amount of incident light transmitted through the gem, repeating of this determination for different wavelengths of light over the visible wavelength range to thereby obtain a transmittance spectrum and to calculate chromaticity coordinates therefrom.

2. Method according to claim 1, characterized in that the gemstone consists of a diamond.

Method according to claim 2, characterized in that the gemstone consists of a brilliant cut diamond. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gemstone is prayed up to its inclusion in a generally accepted solid white standard fabric.

Process according to claim H, characterized in that the solid consists of barium sulphate.

6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the transmission spectrum is obtained by making determinations for at least ten different wavelengths. T, Method according to claim 6, characterized in that a determination is made at intervals of 1 mm over the entire visible wavelength range,

8. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the directional gemstone is placed in an integrating sphere prior to projecting the light thereon.

9. Set of diamonds or other gemstones for use as a comparative standard for the determination of color, characterized in that the set of diamonds or other gemstones is classified with respect to their chromaticity coordinates, obtained by the method 790 7 3 48 * according to any one of the preceding claims,

10. Method substantially as described in the description and shown in the drawing. 790 73 48