衡量色差儀測量精度的指標有哪些?對于顏色測量儀器,JJG595-2002《測色色差計檢定規(guī)程》中對顏色測量儀器的性能等級檢定做了規(guī)定。其中衡量色差測量精度的指標主要包括穩(wěn)定性、重復性、復現(xiàn)性和示值誤差。那么,色差儀重復性對測色結(jié)果有什么影響?本文為大家做了介紹,對此感興趣的朋友可以了解一下!
衡量色差儀測量精度的指標有哪些??
1.穩(wěn)定性
穩(wěn)定性指的是測量儀器保持其計量特性并不因測量時間而改變能力,對于儀器穩(wěn)定性的檢測流程,規(guī)定為在系統(tǒng)開機預熱后,在15分鐘內(nèi)對參考白板進行8次測量,并對測量結(jié)果中顏色三刺激值Y值進行穩(wěn)定性評價,穩(wěn)定性的計算方法如下式所示:
式中,Y測量的平均值,Yi第i次測量的值。
2.重復性
重復性是指同一測試樣品在固定的實驗條件下,由同一測量儀器按照相同的測量方法在一定的時間內(nèi)連續(xù)重復測量得到的結(jié)果之間一致性的接近程度。重復性是衡量測量系統(tǒng)精密度的指標之一,而影響精密度的主要因素是隨機誤差,對于織物在線色差測量系統(tǒng)而言,主要有光源功率變化、顏色傳感器內(nèi)部電路隨機噪聲、系統(tǒng)組合裝配的不穩(wěn)定性等影響因素,因此重復性指標對測色系統(tǒng)性能評價至關重要。其檢定過程為在儀器開機15分鐘工作穩(wěn)定后,連續(xù)測量參考白板8次,且在此過程中標準參考白板和儀器的相對位置保持固定不變,最后對測量結(jié)果的顏色三刺激值,色品坐標和色差等參數(shù)進行重復性評價。
對于重復性指標s的計算方法主要如下式所示:
式中,ui為代表了重復性指標各項數(shù)據(jù)的第i次測量值,u為各項數(shù)據(jù)的測量平均值,n為測量的次數(shù)。
3.復現(xiàn)性
復現(xiàn)性指的是同一樣品在改變測量條件或者測量環(huán)境后,連續(xù)測量得到的結(jié)果之間一致性的程度。復現(xiàn)性是描述測量系統(tǒng)精密度的另一項指標,相較于重復性精度,對復現(xiàn)性指標的測量多了測色樣品本身不穩(wěn)定性的影響,因此一般情況下,復現(xiàn)性指標低于重復性指標。其檢定過程為:在儀器開機校準預熱15分鐘之后,連續(xù)對參考白板測量8次,每次測量后都以標準參考白板中心處為軸旋轉(zhuǎn)45°左右,復現(xiàn)性指標計算方法如下式所示:
式中,ui第i次測量數(shù)據(jù)值,u為8次測量的平均值。
4.示值誤差
示值誤差指的是測量值與標準值的差值,也可稱為準確度,在測色儀器中可理解為測試結(jié)果與標準儀器測量結(jié)果相符合的程度。影響系統(tǒng)準確度的因素主要是系統(tǒng)誤差,系統(tǒng)誤差的大小與方向在測量過程中保持不變,或者按一定規(guī)律變化,在織物色差在線測量系統(tǒng)中,系統(tǒng)誤差來源于測量幾何條件、測量距離、測量環(huán)境、雜散光以及顏色傳感器本身測量精度等因素的影響,任何一個因素的改變,都會影響顏色測量的結(jié)果。示值誤差檢定指標要求如下表所示。
在色差計檢定規(guī)程中,規(guī)定示值誤差的檢定過程為使用測色儀器分別對白、紅、綠、藍、黃5種顏色的色卡進行測量,取其三刺激值的Y值以及色品坐標進行示值誤差的計算,每種顏色的色卡需要在標準測量條件下重復測量三次并取其平均值,示值誤差計算方法如下式所示:
式中,Y、x、y為顏色數(shù)據(jù)的測量平均值,Y0、x0、y0為顏色數(shù)據(jù)的標準參考值。
色差儀重復性對測色結(jié)果的影響:
重復性是儀器隨機誤差的體現(xiàn),主要因素是光源能量波動和探測器及電子學噪聲所帶來的隨機誤差。對于直流式光源,光源能量波動可以通過電源穩(wěn)壓等措施降低;對于脈沖式光源,當前最好的脈沖氬燈閃光能量波動均方根仍大于1%,而且這個因素將直接成為影響儀器重復性的最大來源。但是通過監(jiān)測光源能量并進行相關補償處理,仍然可以有效降低光源能量隨機波動帶來的隨機誤差。這時探測器及電子學噪聲所帶來的隨機誤差將是影響儀器重復性的主要因素,設計時必須盡可能降低這個因素。
國外分光測色儀的重復性常常這樣評價。在儀器進行白板定標后,以若干秒間隔,再連續(xù)測量標準白板N次,統(tǒng)計這組數(shù)據(jù)的光譜反射率因數(shù)標準差和均離色差。此外,有些廠家簡化了說明,連續(xù)測量標準白板N次,將這組數(shù)據(jù)中各次數(shù)據(jù)與平均值求色差,只提最大色差,即色差小于某一量值。
如三恩時便攜式分光測色儀TS7708,其重復性的指標為,測量標準白板,光譜反射率因數(shù)標準偏差<0.08%(400~700nm處<0.18%),色差ΔE*ab準偏差<0.03;日本臺式分光測色儀CM-3700d,測量標準白板,光譜反射率因數(shù)標準偏差<0.05%,色差ΔE*ab準偏差<0.005,測量標準黑板(光譜反射率因數(shù)1%),380~740nm光譜反射率因數(shù)標準偏差<0.02%,360~370nm光譜反射率因數(shù)標準偏差<0.04%。鑒于其色差準偏差并無詳細解釋,這里認為是均離色差。Datacolor650臺式分光測色儀,重復性的指標為,CIELAB色差最大0.015。GretagMacbeth在線式分光測色儀ERX50,重復性的指標為,色差ΔE*ab<0.1。
當前,臺式測色儀的重復性色差ΔE*ab最高可達0.005,便攜式測色儀的重復性色差ΔE*ab最高可達0.04,在線式測色儀ERX50的重復性色差ΔE*ab小于0.1。因此,不同儀器之間重復性測差異,也會造成分光測色儀測量結(jié)果之間存在差異。