火彩（英文名：Fire），寶石學術語，是當白光照射到透明刻面寶石時，因色散而使寶石呈現光譜色閃爍的一種光學現象，尤其以藍光為主的冷艷光澤最為顯著，俗稱“火”或“火頭”。
火彩分為外部火彩、內部火彩、色散火彩和閃光火彩。火彩的形成機制主要基于光線在寶石中的三棱鏡色散現象，包括光線本身的色散以及琢型設計引發的色散。火彩的形成由材料的折射率、琢型和透明度決定，同時需滿足高色散值與精準切割雙重條件，其形成方式包括光線單射時產生火彩和光線射出時產生火彩。影響火彩的因素包括色散值的大小、琢型冠部轉軸傾角、光源環境、觀察環境和人的心理因素。
火彩的測量主要有兩種方式，一是按照4C參數進行人為估算，二是借助專業鉆石測光儀進行測量。人為估算主要是參考鉆石切工、臺寬比等數據，由于無法將鉆石內含物和顏色列入計算變量，人為估算的火彩值與鉆石實際火彩具有一定偏差。而鉆石測光儀Sarine Light由于在計算過程摒棄獨立的火彩像素而僅計算屬于特定集群的火彩像素，避免了光學偽像對鉆石真實火彩的干擾，可以獲得更準確的火彩數值。
基本概念
當白光照射到透明刻面寶石時，因色散而使寶石呈現光譜色閃爍的一種光學現象，稱為火彩，俗稱“火”或“火頭”。明顯的火彩現象主要出現在具有高色散率的無色或淺色的透明寶石中，它與琢型的比例和角度等因素有密切關系。
火彩分類
外部火彩
外部火彩即光澤，是由光從寶石表面反射所引起，影響光澤強弱的因素主要是反射率，反射率越高，光澤越強。但反射率與折射率成正相關關系（如下式）：
R=(n-1)2/(n+1)2x100%
式中：R為反射率；n為折射率。
亦可以說，鉆石的光澤強，其原因在于折射率高。但除折射率外，鉆石的光澤還取決于表面質量、平整度和拋光度，鉆石表面越平整，拋光程度越高，光澤越強。為了提高鉆石的火彩，必須對鉆石小面實施良好的切磨和拋光。
內部火彩
內部火彩由通過鉆石的折射光所引起。如果入射到鉆石內部的光通過鉆石亭部小面全部反射，并從冠部射出來，則鉆石顯得光彩奪目。如果單射到鉆石中的光全部或部分從鉆石亭部射出，則鉆石會顯得呆板，就不美。為了充分展現內部火彩，鉆石必須被精心設計，面的多少，面與面之間角度都必須服從于鉆石的光學性質，這些是鉆石切磨必須重點考慮的。內部火彩實際就是寶石的全內反射現象。
色散火彩
自然光由不同波長的單色光所組成，這些光包括紅(770~630nm)、橙(630~585nm)、黃(585~570nm)、綠(570~500nm)、青(500~485nm)、藍(485~430nm)、紫(430~390nm)。當自然光因一定的光學原因被分開時，將形成一系列顏色的色譜，即自然光色譜。由于自然光中的各種單色光在寶石中的折射率存在差別，因此單射到寶石中的自然光將發生分離。經精心設計的寶石琢型，可將分離的光全反射，進一步分離后再從冠部射出，這樣就可從寶石冠部看到各種單色光，即出火。寶石加工藝越好，自然光被分離越大，火彩越足，寶石越美，價值越高。
閃光火彩
閃光是寶石被轉動或光源被改變時，寶石的顏色、光輝和閃光等也隨之發生變化的現象。進入鉆石的光被反射的量取決于鉆石刻面的數量、大小、幾何對稱性以及小面被拋光的質量。為了使鉆石在轉動時或光源被改變時，能產生顏色、光輝和閃光的變化，從而使鉆石富有生氣，就必須基于鉆石的光學特征，進行精心的設計與加工。
火彩與亮度關系
火彩與亮度互為消長
火彩和亮度在標準圓多型琢型中是一對矛盾體，它們互為消長。這兩種光學效果都與刻面型寶石中的單射光線的色散和全內反射作用有關，入射光線中的一部分光線由于傾斜刻面的折射分光作用而產生火彩，另一部分光線則由于全內反射而產生亮光。但這兩種光線將同時反映在狹小的冠部刻面中，因此，不可能在一個刻面型寶石上既得到最大限度的火彩又得到最大程度的亮度。
火彩與亮度理想狀態
由于兩者具有互相消長的關系，所以在評價某一琢型的火彩與亮度時，主要考慮火彩與亮度是否達到了琢型的最優組合效果，即理想的平衡狀態，就是盡可能最大限度地同時表現兩者，而不是有所取舍。當然，世界各地的人們對火彩與亮度的理想狀態的理解并不一定完全一致，但對于鉆石的標準圓多面琢型而言，人們通常認為其臺面大小的比例數值范圍應在55%~75%之間。
火彩的形成
形成機制
光線的三棱鏡色散原理
色散是復色光即白光進入具有傾斜平面的三棱鏡時，由于不同波長的光波在同一介質中的傳播速度有所差異，而導致白光分解為可見光譜組成色的現象。根據折射率的定義和推導方法可知，光在介質中的傳播速度與其折射率值成反比。當一束白光從三棱鏡一側的斜面單射后，原來在空氣中都以相同方向傳播的各種波長的單色光，會因它們在玻璃中的折射率不同而被分解開來，波長越短的光波（如紫光）偏離度越大，其折射角越小，而波長越長的光波（如紅光）偏離度越小，而折射角越大。這樣，白光通過三棱鏡后就被分解成了七色光譜。
琢型設計中的三棱鏡現象
一般刻面型寶石是由若干個拋光平面構成的封閉幾何多面體，其冠部斜刻面與臺面之間存在明顯的夾角，這樣的夾角在白光入射時，就相當于三棱鏡中的兩個側面，使其發生色散，產生火彩。因此，刻面琢型可以看作是由很多組三棱鏡組成的統一整體。
琢型中光線色散呈現火彩
當白光經過其傾斜刻面時，就如同進入三棱鏡一般，會發生與棱鏡分光類似的色散作用。由于色散作用，光線進入刻面型寶石后發生折射和反射，當其中的單色光被傳遞到琢型的冠部刻面并射出時，即產生了可觀察到的火彩現象。
形成過程
形成前提
(1)折射率決定
材料呈現火彩的一個重要條件是：材料為具有較高折射率值的無色或淺色刻面型寶石。折射率的大小關系著色散的強弱，折射率越大，在介質中光的傳播速度就越小，其折射角也越大，這樣復色光就可能因此被分得越開，只要這些色光不會再次被合成還原為白光，其色散效應就會比較明顯。因為材料的折射率大小與光在其中的傳播速度有關。從這個角度上說，折射率是形成亮麗火彩的前提條件之一。
(2)琢型的決定
琢型對火彩顯現的影響是最明顯的。光線進入寶石并在寶石的內部經過一系列的反射、折射后，最終產生火彩，其間若琢型的刻面角度不合理，就會產生漏光、無折射等現象，進而導致火彩的減弱或消失。
(3)透明度決定
產生火彩的材料必須是無色或淺色透明的寶石材料，不透明寶石再怎么琢也不會發生色散現象，自然也看不到火彩。而濃色和深色的寶石材料即使具有產生火彩的高折射率和適當的琢型角度，其火彩也常常被體色所掩蓋（如翠榴石等），不能充分表現出來。另一方面，寶石中若有很多影響透明度的裂隙存在，也會阻擋光線，甚至改變其傳播方向，從而降低火彩的可見性。因此呈現火彩的寶石材料最好是無色至淺色的透明度高、裂隙較少的寶石材料。
形成方式
火彩是刻面型寶石對白光色散后出現的某種刻面可見光譜色的現象。可見光譜色的刻面和其上的顏色會隨著白光的單射角度、入射點的變化而不同。假定白光從冠部正向照射寶石，火彩的形成方式可大致分為兩種。
(1)光線入射時產生火彩
第一種情況是光線進入寶石時發生色散作用產生火彩。白光從冠部斜刻面進入寶石時就發生色散作用，分解成可見光譜的不同色光繼續傳播。然后經亭部刻面分別反射后由冠部射出，呈現出火彩。
(2)光線射出時產生火彩
第二種情況是光線射出寶石時發生色散作用產生火彩。白光射入寶石時經過一系列的光學作用，從冠部斜刻面射出時發生色散作用，產生火彩并呈現出來。
影響火彩的因素
色散值的大小
色散值是寶石材料的固有光學常數，也是反映材料色散強度的物理量。鉆石因色散值適中（0.044）呈現均衡光彩。由于不同波長的單色光在同一材料中的折射角不同，必然會導致它們的折射率也不同波長較長的紅光折射角較大而折射率較小，波長較短的紫光折射角較小而折射率較大。因而，一種材料的色散作用大小，可以用一定波長的紫光折射率與紅光折射率的差值即色散值來衡量。差值越大，色散作用越強，反之則弱。色散值的大小，反映了寶石材料色散能力的強弱，即產生火彩的潛力大小。對于色散值較高的無色至淺色無裂透明寶石材料，在琢型設計中應著重開發其火彩的潛力，發揮其高色散值的優勢。
琢型冠部傾角
琢型比例對火彩的影響更大。當垂直臺面進入寶石的白光，經過亭部刻面全內反射后由冠部斜刻面射出時，若入射角大于零、小于臨界角，光線就會在寶石與空氣的分界面上發生折射和色散作用，各種單色光因折射角不同而被分解開來，形成火彩。相反，若入射角大于等于臨界角，則光線又被全內反射回去，就無法形成火彩。
在火彩產生的第一種情況中，增加冠角雖然不能直接增強色散作用，但可借此增加垂直臺面方向入射光的入射角，進而從整體上加大其折射角，從而更好地體現火彩。由此可知冠角對火彩的良好顯現有一定的作用。但在實際加工設計中，它并不是越大越好，每一種加工材料的琢型冠角，其具體數值范圍是根據該種材料的折射率值和臨界角科學推算出來的。
在火彩產生的第二種情況中，由于折射作用發生在光線從寶石(光密介質)向空氣(光疏介質)傳播的過程中，按折射定律，各種色散光的折射角均會大于入射角。此時火彩的強弱不僅與材料本身的折射率有關，且與琢型中冠部斜刻面的轉軸傾角有關。當斜刻面傾角增大時即冠角增大時，光線在射出斜刻面時的入射角也增大了，其折射角應隨之增大，各種色散光將被分得更開，因此火彩現象也更加明顯但是在這種情況中，光線射出時的入射角不能無限增大，當其達到臨界角值時則會發生全內反射，而不會產生火彩。因此，為了火彩顯現得更加清楚，就要使從寶石冠部斜刻面射出的光線的人射角無限接近臨界角。但這可能會產生另一種不利作用，即易導致其他從冠部射出的光線，入射角大于臨界角，發生全反射，而不能折射出寶石，造成其亮度與火彩的損失。總之，合適的冠角，能增強火彩的顯現，反之則會減弱火彩的顯現。
光源環境因素
光源環境會對寶石火彩的產生有一定的影響。在一定范圍內，暗背景中照射光源的光亮度越高，不同角度的單射光越多，且入射的光量也越大，寶石上的火彩就越明顯。反之，當光源的光亮度越低時，寶石顯現出的火彩就越弱。
另外，光源的頻率也會影響火彩的產生。可見光中某一頻率波段的光可能是單色光，也可能是兩三種顏色合在一起的復色光。當這種頻率的單色光照射寶石材料時，入射光無法在傾斜平面上發生色散，分解出其他色光，所以不產生火彩。而當這種復色光照射寶石材料時，入射光雖然發生色散，但只能分解出有限的幾種色光，所以火彩的強度和可觀察性會受到嚴重的影響。
觀察環境因素
環境對火彩觀察的影響主要體現在環境的顏色和亮度等因素上。從環境的顏色來說，在一個色彩斑斕的環境中觀察寶石的火彩，容易產生視覺上的干擾現象，而削弱了對寶石火彩的觀察。相反，在單一色調的環境中觀察火彩，由于干擾較小，觀察效果較明顯，火彩易被觀察到。另一方面，從環境的亮度來說，其對火彩的影響類同于光源強度對火彩的影響，當背景環境亮度較低時，人的注意力易集中到寶石上，觀察到的火彩現象就明顯，而背景環境亮度較高時，分散了人的注意力，抵消了部分寶石的反射光，從而削弱了寶石火彩強度。
人的心理因素
人眼通常是以一種主觀無意識性的觀察方式來觀測顏色和火彩，因此觀測到的結果常常受到人們主觀感知標準的影響。如在觀測完火彩較強的寶石后再去觀察火彩稍弱的寶石，這時人們的心理往往受前一印象的干擾而不能作出準確的判斷和評價；同樣，在看完很多火彩較差的寶石后再去觀測火彩較強的寶石，此時人們對火彩強度的感知是基于當前的經驗而判定的，所以其觀測結果往往高于寶石的實際火彩強度。
火彩與寶石加工技法
琢型設計和選擇
在加工設計可產生火彩的材料時，為了突顯其亮麗的火彩，必須將其設計成刻面琢型，而不能用弧面型或其他琢型。如果要想獲得最大限度的火彩效果，還要保證設計琢型的冠部具有較多的斜刻面。斜刻面的數目越多，色散越分散，刻面琢型中的火彩現象也就越明顯。同時也要使設計琢型的臺面尺寸盡量較小，這樣可促使更多的光線從冠部斜刻面射出，以便產生更好的火彩。
切磨角度與規整
對材料成功設計琢型后，為了達到較理想的火彩效果，在研加工時要嚴格控制加工精度。因為在琢型設計中，材料是一定的，所以設計出的琢型面角比例也是一定的。因此，加工中琢型角度比例稍有變動就會導致漏光現象的發生，所以加工時要嚴格按照標準尺寸來研磨，并有效提高研磨的精度。
磨削加工時還要注意磨削的規整程度，即棱與棱之間的搭接程度、面與面之間的協調程度及刻面表面的光滑程度。這些因素都會影響到最終的火彩效果，因此加工具有火彩的寶石材料時，需要操作者非常謹慎，嚴格保持琢型的面角比例和磨削規整度，以便使寶石達到預期的火彩效果。
拋光平整與光潔
拋光程度是影響光線射入、射出材料的重要因素。如果刻面型寶石拋光不良表面光潔度較差，則易減少射入、射出寶石的光線總量，并會使通過傾斜刻面的色散光發生干涉作用，相互干擾，從而無法形成清晰完整的可見光譜色，由此產生的火彩現象自然就會受到影響。為避免這種情況的發生，要求我們在拋光時，應針對性地進行高強度拋光，使其刻面達到平整、光潔的效果，
雙火彩切工技術
雙火彩是一種鉆石切工技術，相對常規8心8箭的單火彩鉆石切工而來，該技術可使鉆石火彩多出常規鉆石近一倍。雙火彩鉆石首次亮相于2018年首屆中國國際進口博覽會，通過改良切工使光影數量倍增，成為首屆進博會十大明星產品。雙火彩鉆石切工首次出現是在美國GemEx鉆石光效機構授予十一朵玫瑰的證書上。之后，以色列尚靈（Sarine）人工智能鉆石實驗室為十一朵玫瑰鉆石切工簽發“雙火彩切工鉆石開創者”證書。
火彩測量方法
火彩的測量主要有兩種方式，一是按照4C參數進行人為估算，二是借助專業鉆石測光儀進行測量。
人為估算
人為估算主要參考鉆石切工，臺寬比等數據，由于無法將鉆石內含物和顏色列入計算變量，人為估算的火彩值與鉆石實際火彩具有一定偏差。
儀器測量
借助儀器進行測量的火彩值，部分實驗室仍采用單一光束照射后人工計算鉆石火彩。其主要缺點為，無法真實模擬鉆石在動態或不同強度光線下的火彩值。
鉆石測光儀Sarine Light
鉆石測光儀Sarine Light能科學地測量在不同光線強度環境下，鉆石的光反應能力，并能鑒定光線進入鉆石后在各個刻面經過一系列反射和折射所呈現出的光學反應效果。由于在計算過程摒棄獨立的火彩像素而僅計算屬于特定集群的火彩像素，避免光學偽像對鉆石真實火彩的干擾，可以獲得更準確的火彩數值。
利用Sarine測光儀及鉆石光性能標準，對包括明亮度、閃耀度、火彩和光對稱性在內的鉆石的四個光學特質進行測量，最后得出綜合評級，消費者可以非常直觀地知曉評級結果，以此判斷這個鉆石有多閃。可以說，光性能評級是對4C評級的重要補充，也是選擇鉆石的重要評判標準。
參考資料 >
鉆石行業，重燃構想:以色列尙靈(Sarine)鉆石科技集團.鉆石行業，重燃構想:以色列尙靈(Sarine)鉆石科技集團.2025-05-26
進博會“二秀”，子岡珠寶“十一朵玫瑰”帶來新驚喜和新布局.搜狐網.2025-05-26
Sarine鉆石科技集團牽手NGTC，共同推進鉆石光彩度分級標準與檢測服務.百家號.2025-05-26