귀금속 보석공예사, 보석디자인 전공 등 보석 감정사 요점 정리 8. 색과 선택적 흡수

8. 색과 선택적 흡수

보석의 색은 대부분 발색소 또는 발색원에 의해 빛의 일부 또는 전부가 선택적으로
흡수되기 때문에 나타나며, 그 밖에 분산, 간섭, 형광, 인광, 불순물, 다색성 등의 영향
을 받는다.

 

(1) 색의 개념
색은 빛이 물체를 비추었을 때 생겨나는 반사, 흡수, 투과, 굴절, 산란 등의 과정을 통
해 인간의 눈을 자극함으로써 생기는 물리적인 지각 현상을 말한다. 즉, 빛이 물체를 비
췄을 때 파장별 분광 특성과 물체의 특성에 따라 만들어진 빛이 우리 눈의 망막을 자극
시켜 생겨나는 감각 현상이라고 할 수 있다.

(2) 선택적 흡수
보석의 색은 가시광선 내에서 어느 파장을 흡수하고, 어느 파장을 반사 또는 투과 하
느냐에 따라 달라진다. 어떤 보석이 모든 파장의 빛을 반사하면 백색으로 보여 지고, 반
대로 모든 파장의 빛을 흡수했다면 보석은 흑색으로, 모든 빛을 투과시키면 무색으로 보여 진다. 예를 들어 루비는 적색 파장의 빛만을 투과하고 다른 파장의 빛을 모두 흡수
하여 적색을 띠는 루비가 된다. 이렇게 어떤 파장이나 색을 부분적으로 흡수하는 것을
선택흡수(選擇吸收, selective absorption)라고 하며, 이 흡수되는 현상은 분광기를 사
용하여 보석을 감별하고 보석의 특징을 구별함에 있어 큰 도움을 받을 수 있다.

(3) 보석의 발색 원인
보석이 색을 나타내는 원인은 다양하다. 즉, 보석의 색을 좌우하는 요소는 화학조성,
화학적 불순물, 결정구조, 광학적, 물리적 효과 등에 의해 결정된다.

 

1) 화학조성
보석의 색은 기본적으로 보석을 구성하고 있는 화학조성(化學組成, chemistry
formation)에 의해 색이 결정된다. 다시말해 보석을 구성하는 화학성분과 함유량은 빛
의 흡수와 투과에 영향을 주어 다양한 색이 나타나게 된다.

2) 화학적 불순물
많은 보석들이 순수한 상태에서는 무색이지만 보석의 화학적 구성 속에 적은 양의 화
학적 불순물이 존재할 때는 불순물에 따라 각각 보석 고유의 색을 나타낸다.

3) 결정구조
보석은 결정구조(結晶構造, crystal structure)의 변형에 의하여 흡수되는 파장이 다
르며 흡수되는 파장에 따라 색이 다르게 나타난다. 한 예로 흑색의 흑연과 무색의 다이
아몬드는 모두 탄소(C)로 구성되어 있지만 탄소 원자들의 결합 방식이 달라 색이 동일
하지 않다. 그리고 다색성을 보이는 보석은 결정 방향에 따라 색이 두, 세가지로 다른
색이 보일 수 있다.

흑연의 결합구조

다이아몬드의 결합 구조

4) 광학적 효과
보석에서 발생하는 광학적 효과 즉, 특수효과, 광택, 윤(sheen) 등이 보석의 색에 영
향을 미칠 수 있다. 오팔과 진주, 몇몇 펠드스파는 빛의 간섭과 회절에 의해 무지개 색
을 보일 수 있으며, 헤마타이트와 파이라이트는 보석 고유의 금속광택에 의해 영향을 받을 수 있다.

5) 내포물
보석 내부의 크고 작은 다양한 내포물은 보석의 체색에 영향을 미치는 경우가 있다.
블루 사파이어나 자수정 같은 보석은 성장과정 중 보석의 내·외부 조건에 따라 컬러 조
닝이나 쌍정 등이 보이는 경우가 있으며, 어벤츄린 쿼츠의 녹운모, 침수정의 황색 침상,
터키석의 매트릭스, 라피스 라줄리에 내포된 방해석, 덴드리틱 아게이트와 모스 아게이
트의 수지상과 이끼상 내포물 등 보석의 체색에 영향을 주는 내포물은 다양하다.

덴드리틱 아게이트

침수정

6) 물리적 효과
보석에 물리적 행위를 가하여 보석의 색을 향상 또는 변화시키는 경우가 있다. 이러
한 물리적 행위(처리)는 자연적 이거나 인위적 방법에 의해 가열, 착색, 확산, 코팅, 방
사능 처리 등이 발생된다.

 

(4) 색의 3요소
우리가 보통 색(色, color)이라고 부르는 것에는 세 가지의 속성이 있는데 색상, 명도,
채도가 있다.

1) 색상
색상(色相, hue)은 빨강, 노랑, 파랑 등으로 구분하게 하는 색 자체가 갖는 고유의 특
성을 말한다. 물체가 반사하는 빛의 파장에 따라 색상은 달라지는데 무지개 색으로 알
려진 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라색 뿐만 아니라 그 사이에는 무수히 많은 색상이 존재한다.

2) 명도
명도(明度, tone)는 색의 밝고 어두운 정도를 나타낸다. 빛을 어느 정도 반사하느냐에
따라 색의 밝기가 달라지는데, 명도는 백색에 가까울수록 높아지고 흑색에 가까울수록
낮아진다. 물체의 표면이 모든 빛을 반사하면 명도 값이 최대가 되어 백색으로 보이며,
반대로 물체의 표면이 모든 빛을 흡수하여 반사되는 빛이 하나도 없으면 명도 값은 최저
가 되어 흑색으로 보인다.

3) 채도
채도(彩度, saturation)는 색의 맑고 탁한 정도를 나타낸다. 채도가 높은 색은 선명한
느낌을 주며, 채도가 낮은 색은 탁한 느낌을 준다. 순색에 가까울수록 채도가 높고, 다
른 색을 섞으면 채도는 낮아진다. 채도가 가장 낮을때에 갈색과 회색이 되는데, 난색(暖
色) 계열인 빨강, 주황 등의 색상은 갈색으로, 한색(寒色) 계열인 파랑, 남색 등의 색상은 회색으로 나타난다.

 

선택적 흡수(selective absorption) - 물체가 빛의 파장들의 일부는 흡수하고 나머지는 돌려 보내는 것으로 색의 외관을 결정한다. 결정구조(crystal structure) - 물질 내 원자들의 일정하고 반복적인 내부 배열 화학성분(chemical composition) - 보석재를 구성하는 화학적 요소들 미량원소(trace element) - 보석을 구성하는 본질적인 화학성분 이외의 다른 원소이며, 주로 100ppm 이하의 불순물을 말한다. 컬러 조닝(color zoning) - 한 보석에서 성장 환경의 변화로 인하여 생기는 색 이 다른 부분들 색상(hue) - 물체의 기본적인 색에 대한 첫 인상으로 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파 랑, 남색, 보라색 또는 그 색들의 조합으로 표현된다. 명도(tone) - 색의 밝고 어두운 정도 채도(saturation) - 색의 강도 또는 선명한 정도로 탁한 색에서부터 맑고 선명 한 색까지 다양하게 나타난다.