影响宝石光学效果的主要因素是：亭部角度、冠部角度、台面比例
1、亭部角度
亭部角度是影响明亮度的最重要因素，因为亭角决定了亭部的深度，亭角的陡缓决定了光线能否在亭部产生全内反射。只有使入射光线以大于临界角的角度射到亭部刻面上时，光线才能产生全内反射作用，这是产生亮光和火彩的前提条件，而内反射光的强弱和分布又在很大程度上影响着宝石整体明亮度的强弱和分布特征。
亭部角度的变化对圆明亮琢型的明亮度影响最为明显。W．R．Eulitz曾作过研究，经过对亭角为35°、41°和48°的计算，发现这三种亭角的圆明亮琢型钻石发出的光线如下图所示。
琢型亭角对光学效果的影响
(a)明亮度均匀强烈；(b)明亮度差，呈鱼眼现象；(c)明亮度差，呈钉头现象
说明如下：
- 亭角为41°的琢型，亮光和火彩均匀强烈，明亮度最佳；
- 亭角为35°的琢型，冠部正中区域出现反射光空白,明亮度较差，这种亭深较小的宝石，透过台面可见到腰棱的映象，即形成"鱼眼"现象；
- 亭角为48°的琢型，冠部斜面区域的反射光因向正中偏斜而亮度较差，火彩损失殆尽，而且因亭深过大，透过台面可见到一个暗色中心，即形成“钉头”、“黑底”现象。
亭角变化对花式琢型的明亮度影响也较明显。如在橄榄形、梨形、椭圆形等花式变形明亮琢型中，由于它们的长、宽不等，比例不平衡，亭部角度应相应变化，但亭部主面角度过大或过小，都会造成光线的不均匀区域反射和透射。如果亭主面角度过大，则亭部太深，易出现蝶结状暗区，即“蝴蝶结”现象；如果亭主面角度过小，则亭部太浅，易出现与“鱼眼”现象类似的情况。
2、冠部角度
冠部角度对宝石光学效果的影响是显而易见的。从上节内容——火彩形成方式——的讨论中不难看出，冠角对光效的影响也表现在两方面：
（1）冠部角度影响到光线从冠部斜刻面入射时的入射角和色散角。冠部角越小，则光线的入射角越小，相应的色散角也减小，色散作用减弱。
（2）冠部角度影响到光线从冠部斜刻面出射时的入射角和色散角。在临界角范围内，出射光线的入射角会随着冠部角度的增大而增大，相应的色散角也增大，色散作用增强，火彩越明显。但若冠部角度过大，则会使出射光线的入射角超出临界角范围，在冠部刻面内发生全反射，无法射出宝石，造成亮光和火彩的损失。
3、台面比例
冠部的台面与倾斜小刻面的相对大小也是影响亮度和火彩的重要因素。如下图所示，在光线垂直照射宝石的情况下，由于只有冠部倾斜小刻面才能产生明显的火彩，因此，台面比例越大，倾斜小面所占的面积就越小，火彩会越弱；反之，台面比例越小，倾斜小面所占的面积就越大，火彩会越强。
冠部刻面大小对亮度和火彩的影响
(a) 台面过小，亮度和火彩受损；(b) 台面大小适中，亮度和火彩皆佳；(c)台面过大，火彩不佳
但是，随着台面比例减小和火彩增强，亮度会相应减弱；并且，当台面小到一定程度后，不仅亮度受损，火彩也同样受损。所以，台面并非越小越也。合适的台面比例应当是使亮度与火彩达到较好的平衡效果。一般认为，台宽比在53%～66%范围内为宜。
3.1.3 琢型角度和比列的确定
确定琢型角度和比例的方法很多，有查表法、估算法、类推法、理论计算法、电脑模拟法等，这里仅介绍前三种方法。
1、查表法
根据宝石材料的折射率和临界角可以计算出琢型的各部分刻面角度，常见宝石材料的折射率、临界角及其琢型主要角度数据见下表 。
常见宝石材料的冠部角和亭部角
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宝石材料
|
折射率
|
临界角
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冠主角
|
亭主角
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金红石
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2.616-2.903
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22°21′
|
34°
|
41°
|
|
合成金红石
|
2.616-2.900
|
22°31′
|
34°
|
41°
|
|
金刚石
|
2.419
|
24°25′
|
35°
|
41°
|
|
立方氧化锆
|
2.165
|
27°31′
|
36°
|
41°
|
|
锆 石
|
1.925-1.991
|
32°02′
|
35°
|
41°
|
|
石榴石
|
1.735-1.89
|
0 35°05′- 31°57′
|
37°
|
42°
|
|
刚 玉
|
1.760-1.770
|
34°37′
|
37°
|
42°
|
|
合成刚玉
|
1.760-1.770
|
34°37′
|
37°
|
42°
|
|
金绿宝石
|
1.746-1.755
|
34°56′
|
37°
|
42°
|
|
尖晶石
|
1.718
|
35°36′
|
37°
|
42°
|
|
橄榄石
|
1.654-1.690
|
37°18′
|
43°
|
39°
|
|
长 石
|
1.654-1.673
|
37°18′
|
43°
|
39°
|
|
电气石
|
1.642-1.644
|
38°01′
|
43°
|
39°
|
|
磷灰石
|
1.632-1.646
|
37°45′
|
43°
|
39°
|
|
黄 玉
|
1.630-1.633
|
37°50′
|
43°
|
39°
|
|
绿柱石
|
1.575-1.583
|
39°13′
|
42°
|
43°
|
|
石 英
|
1.544-1.553
|
40°20′
|
42°
|
43°
|
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蛋白石
|
1.450
|
43°36′
|
41°
|
45°
|
通过查表，可以很方便的获得冠角和亭角数据（理论值），但这两项数据只能供设计冠主面和亭主面时参考，对于其它小面角度和比例的确定，还需要采用其它的方法。
2、估算法
该法是应用经验计算公式，首先根据宝石的折射率和临界角计算出宝石冠部角度和亭部角度（或通过查表直接获得冠角和亭角），然后再估算出其它各部分的角度和比例。此法主要适合于圆明亮式琢型及部分比较简单的花式琢型。
（1）台面宽度
台面宽度是相对宝石的腰棱直径而言，通常用百分比表示。一般，对于圆明亮式琢型，台宽比应控制在53%-60%(或66%)为宜；对于花式琢型，如椭圆型、橄榄型、梨型、祖母绿型等，台宽比（短径方向）宜控制在50%左右。
（2）冠部角度
冠主面角度＝8（45°－亭主面角度）
星小面角度＝冠主面角度－（12°～17°）
上腰小面角度＝冠主面角度＋（5°～9°）
（3）腰棱厚度
腰棱厚度与宝石的大小有一定关系，宝石越大，要求腰厚也相应有所增大。腰棱厚度通常以腰围面宽度与腰棱（围）直径的百分比来表示，一般控制在2～3%左右。
对于明亮式琢型而言，腰棱呈宽窄变化的波浪状，其厚度呈下式变化：
T＝0.017＋（0.05～0.08）/ D式中：T-腰棱厚度；D-腰棱（围）直径。
（4）亭部角度
亭主面角度要利用宝石的折射率RI和临界角φ来计算求得：
若1.414≤RI≤2 亭主面角度＝（90°＋φ）／2
若 2≤RI≤∞ 亭主面角度＝（270°－φ）／6
下腰小面角度＝亭主面角度＋（2°～3°）
3、类推法
在一些宝石加工教科书或技术手册中，通常所给出的琢型角度只适合石英，即水晶角度。如果知道了石英的各种小面角度，可以运用下面的公式推算出其它宝石材料的相应小面角度，但冠主面和亭主面角度仍需查表。
下以圆明亮琢型为例，利用石英的角度推算出黄玉的角度：
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石 英
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黄 玉
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| 冠主面 42° | 冠主面 43° |
| 星小面 －27° | 差 值 －15° |
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————————
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————————
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差 值 15°
|
星小面 28° |
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上腰面 44°～47°
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冠主面 43° |
| 冠主面 －42° | 差 值 ＋2°～5° |
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————————
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——————————
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| 差 值 2°～5° | 上腰面 45°～48° |
| 下腰小面 45° | 亭主面 39° |
| 亭主面 －43° | 差 值 ＋ 2° |
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————————
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————————
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| 差 值 2° | 下腰面 41° |
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