切磨与琢磨工艺

在动手切磨之前，规划师要决定一颗原石应该做成什么。现代规划从扫描开始。Sarine Technologies 创立于 1988 年，在以色列注册，于 2009 年推出其 Galaxy 包裹体测绘系统，并在 2025 年年报中称其为首个钻石原石包裹体测绘方案。规划软件把这张包裹体图与原石外形的几何分析结合起来：Sarine 称其 Advisor 程序可计算数百万种方案，预测每一种拟切磨成品的净度、重量和形状。

这些选择既是技术性的，也是商业性的。1919 年，托尔科夫斯基把打圆和抛光去掉的重量定为原石的 52%，即便在最有利的情况下也是如此。规划师可以把一颗晶体分成两颗宝石，可以选择顺应原石形状的异形琢型，也可以把包裹体安排在边缘、让镶口遮住它。GIA 指出，重量正好达到或略高于 0.50 ct、1.00 ct 这类整数关口的钻石，每克拉价格通常高于略轻的宝石，因此一个恰好落在关口之上的方案，可能比一个比例更好却略低于关口的方案更值钱。对彩色宝石而言，切磨师要调整原石的方向，让最好的颜色朝上。

钻石沿四组等价的 {111} 面网具有完全解理，这四组就是其八面体晶面所在的方向。在劈开时，切磨师沿其中一组刻出一道槽，再用刀刃和一记重击把宝石劈开。Royal Collection Trust 记载了最著名的例子：3,106 ct 的库里南送到阿姆斯特丹的 Asscher 公司，开槽准备用了四天，而第一击崩断的是刀而不是钻石。随后三个人每天工作 14 小时，历时八个月，做出九颗编号宝石，以及 96 或 97 颗小圆钻，具体数目各说法不一。

如果没有合适的解理面可用，就要把宝石锯开。锯片是钢、铜或磷青铜的薄盘，边缘嵌有金刚石粉，靠刮磨切入。如今这类工作大多由激光完成，Sarine 的 Quazer 设备用 532 nm 绿激光锯切和成形。打圆又称车钻，用一颗钻石磨另一颗钻石，把外形磨圆；GIA 把打圆机的出现定在 1873 年。此后在抛光盘上抛光，那是一种嵌有金刚石粉的铸铁盘，因为只有金刚石粉才能抛光钻石。彩色宝石在刻面机上切磨，宝石用胶粘在粘杆上，粘杆装在可控制角度的手持夹头中。

圆形明亮式是 GIA 唯一给出切工分级的琢型，GIA 称售出的钻石多数属于这一类。2024 年 CIBJO《钻石手册》列出了它的刻面排列：上部有一个台面、八个冠部主刻面、八个星小面和十六个上腰面，下部有八个亭部主刻面和十六个下腰面，再加底尖，合计 57 或 58 个刻面。若把底尖归入亭部，则分为 33 个和 25 个。改良明亮式在不同的外形轮廓上保留了明亮式的放射状刻面图案。

椭圆形是拉长的圆形。GIA 2024 年的异形琢型研究涵盖长宽比 1.2 至 1.7 的椭圆形、1.3 至 1.8 的梨形和 1.5 至 2.5 的马眼形。梨形一端为圆形，一端为尖端；马眼形又称榄尖形，两端都是尖的。心形需要精确的对称，GIA 建议重量在 0.50 ct 以上，轮廓才看得清楚。三角形是三角外形的明亮式琢型，常用作配石。

拉长的明亮式琢型容易出现领结效应，即透过台面看到的一条暗色对比带。GIA 发现其程度从轻微到明显不等，而又大又暗、始终存在的领结会使宝石减分。

公主方型是正方或长方形的明亮式琢型，形如倒金字塔，重量大多集中在亭部。GIA 的报告称其为正方改良明亮式，把问世时间定在 1981 年，并指出制作者为 Betzalel Ambar 和 Israel Itskowitz。它没有底尖，因此除非镶口加以保护，亭部尖端容易崩口；GIA 还指出其刻面数目和排列差异很大。垫形为带圆角的正方或长方轮廓，有明亮式和改良明亮式两种风格。

阶梯式琢型使用与腰平行的成排长刻面。祖母绿型是切角长方形；GIA 称它是为祖母绿开发的，目的是减小切磨时的压力、防止崩口，其狭长的开阔刻面展现的是净度和颜色，而不是闪烁。约瑟夫·阿斯切在 1902 年推算出一种陡峭方形琢型的几何关系并申请了专利，该公司称之为第一颗获得专利的钻石琢型；皇家阿斯切后来的标志性琢型有 74 个刻面。雷迪恩型把明亮式刻面用在切角的长方或正方轮廓上，共 70 个刻面。水滴多面型是通体布满三角形刻面、没有台面的水滴形，托尔科夫斯基在 1919 年记载，这一琢型一般被归于洛德韦克·范贝尔坎名下。

在现代明亮式出现之前，切磨师既没有精确的角度计算，也没有机械打圆。托尔科夫斯基 1919 年的历史叙述把玫瑰型的出现定在 16 世纪中叶前后，并描述为拱形冠部之下是一个平底。Gems & Gemology 2020 年的一项研究给出其标准形式：拱顶中央六个三角形刻面，其下再有一层六个、十二个或十八个刻面，安特卫普玫瑰、半荷兰玫瑰和全荷兰玫瑰因此分别为 12、18 和 24 个刻面。由于没有亭部，玫瑰型给出的是柔和的闪光而非火彩，适合扁平原石和解理碎块。

老矿型轮廓略呈方形而柔和，有 58 个刻面，台面小、冠部高、下腰面短、底尖大。GIA 把它的起源追溯到 18 世纪初，并称它是 19 世纪初至末最常见的琢型之一。老欧洲型为圆形，底尖较小。GIA 判定典型老欧洲型的标准是：台面 53% 或以下、冠角 40° 或以上、下腰面 60% 或以下、底尖略大或更大；GIA 不为其给出切工级别。多数较老的圆形明亮式琢型切磨于 1870 年代至 1940 年代之间。

GIA 按刻面排列对加工过的宝石分类。明亮式使用三角形和风筝形刻面，冠部主刻面为风筝形。阶梯式的刻面为四边形，上下两边近乎平行，通常以一条龙骨线而非底尖收尾；祖母绿型和狭长的长方形阶梯琢型都属此类。混合式在一颗宝石上同时使用两种风格，常见的是明亮式冠部配阶梯式亭部，许多椭圆形和垫形即是如此。Gems & Gemology 1982 年报道，切磨师 Basil Watermeyer 提出了一种分割刻面技术，可基本消除领结效应，这项技术的应用之一是巴里昂祖母绿型。

1943 年出生、在伊达尔-奥伯施泰因工作的贝恩德·闵斯泰纳发明了异想琢型：在宝石背面磨出沟槽、光学凹面和内凹刻面。他 1993 年琢磨的 10,363 ct 海蓝宝石“唐佩德罗”现藏于 Smithsonian。精密切磨是指按事先用软件建模的角度刻面，而不是顺着原石形状加工。

弧面型是光滑的凸面顶配平底或弧形底。出现星光效应或猫眼效应的宝石采用这种琢型，因为产生这些效应的细密针状包裹体在刻面宝石上显现不出来；底面要切磨得与针状包裹体平行，星线或眼线才能均匀地落在弧面上。

刻面宝石之所以明亮，靠的是全反射。从冠部射入的光必须以大于材料临界角的角度射到亭部，托尔科夫斯基算出钻石的临界角为 24°26′，这样光才会反射回上方而不漏出去。GIA 把亭部切得过浅的结果称为漏窗：光直接透过宝石，观察者看到的是宝石后面的东西。

1919 年，马塞尔·托尔科夫斯基发表 Diamond Design，推算出圆形明亮式的最佳剖面。以腰围直径为 100，他给出台面 53.0、腰以上厚度 16.2、腰以下厚度 43.1、亭角 40°45′、冠角 34°30′。他追踪了经过一到两次内反射的光线，并把宝石内部的色散撇开不计。GIA 在 2005 年推出自己的切工分级体系，2006 年起在圆形明亮式的报告上标注切工级别；其研究表明，许多不同的比例组合都能得到最高级别的宝石，范围比行业惯例所设想的更宽。成立于 1996 年的美国宝石协会实验室此前就曾推动独立的切工分级。

一颗八心八箭钻石台面朝上时显出八支对称的箭，台面朝下时在专用观察镜下显出八颗心。

彩色宝石往往先在靠近矿区的地方刻面，切磨师以保重为先；行业把这样的成品称为产地切工（native cut）。GIA 关于彩色宝石切工质量的指南说明了其中的问题。亭部刻面对该材料而言切得过浅会形成漏窗，观察者可以直接看穿宝石；而腰棱在台面下反射出来则会产生鱼眼效应。商人买下这类宝石重新切磨，以改善对称性和返光，在每克拉价格提高足以抵偿时接受重量损失。重新切磨过的宝石与原有的分级报告不再相符，因为它的重量和比例都变了。

对历史名钻而言，重新切磨可能抹去原有的工艺。光之山钻石在 1851 年 5 月 1 日至 10 月 15 日的万国工业博览会上展出，却让观众失望；《泰晤士报》报道，许多参观者几乎不敢相信它不是一块普通玻璃。阿尔伯特亲王决定重新切磨，这项工作于 1852 年由王室珠宝商 Garrards 在伦敦完成。Historic Royal Palaces 记载，重新切磨后的重量为 105.6 ct，目的是提高其亮度并迎合欧洲审美，1937 年镶入伊丽莎白王太后的王冠。

宝石雕刻远比刻面古老。阴雕把图案刻入表面，呈凹陷的浮雕，压在蜡或黏土上会留下凸起的图像；大英博物馆指出，这类宝石既是奢侈品，也常用作印章。凸雕与之相反，图案凸起。大都会艺术博物馆把这一转变定在约公元前 5 世纪，当时希腊雕刻师开始以凸起的浮雕琢刻宝石，并认为希腊化时期的希腊人是最早精于此道的。雕刻师偏爱缠丝玛瑙、缟玛瑙和玛瑙这类带层纹的宝石，用浅色层衬托深色底。雕刻并非用钻头的尖端完成，而是借助钻头把磨料粉末磨进宝石。

两件罗马作品显示出当时能达到的规模。维也纳的奥古斯都宝石（Gemma Augustea）为 19 × 23 cm，公元 9 年至 12 年间用双层阿拉伯缠丝玛瑙雕成。巴黎的法兰西大浮雕（Grand Camée de France）为 31 × 26.5 cm，用五层缠丝玛瑙雕成，时间在公元 1 世纪前二十五年。

伊达尔-奥伯施泰因自 15 世纪起就加工纳厄河谷的玛瑙。软玉靠研磨成形：约公元前 3300 年至前 2250 年的良渚文化把它磨成随葬的圆盘（璧）和管状器（琮）。