對(duì)于分光測(cè)色儀來(lái)說(shuō),儀器的精度值的是測(cè)量結(jié)果的一致性,而準(zhǔn)確度是指測(cè)量值與實(shí)際值之間的相符程度。精確度是儀器的偶然誤差,而準(zhǔn)確度主要受儀器系統(tǒng)誤差的影響。那么,影響分光測(cè)色儀精度與準(zhǔn)確度的因素有哪些?下文做了介紹。

分光測(cè)色儀的精度與準(zhǔn)確度解釋?zhuān)?/strong>
對(duì)儀器來(lái)說(shuō),精度指的是測(cè)量結(jié)果的一致性,儀器精度主要影響因數(shù)是儀器的偶然誤差,對(duì)分光測(cè)色儀等儀器來(lái)說(shuō),儀器偶然誤差的主要來(lái)源有環(huán)境雜散光變化,電子學(xué)部分的信號(hào)噪聲及樣品的不穩(wěn)定性等。
儀器的準(zhǔn)確度主要指測(cè)量值與實(shí)際值之間的相符程度,對(duì)分光測(cè)色儀器來(lái)說(shuō),準(zhǔn)確度主要受儀器的系統(tǒng)誤差的影響,系統(tǒng)誤差包括波長(zhǎng)誤差,探測(cè)系統(tǒng)的非線(xiàn)性,照明探測(cè)幾何條件的誤差,雜散光,標(biāo)準(zhǔn)白板數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及樣品本身的非線(xiàn)性效應(yīng)等。
最開(kāi)始的測(cè)色儀器對(duì)精度和精確度的評(píng)價(jià)主要著重于其物理量的誤差,如波長(zhǎng)誤差,光譜反射比誤差或是三刺激值誤差等,這類(lèi)誤差很難與人眼的真實(shí)視覺(jué)聯(lián)系在一起,而同樣的光譜反射比誤差或是同樣的三刺激值誤差可能在人的實(shí)際視覺(jué)中也會(huì)有不同的差別效果,普通用戶(hù)很難將這些物理量上的誤差的變化與顏色變化聯(lián)系起來(lái)。
儀器所選的顏色空間也會(huì)對(duì)儀器的精度和準(zhǔn)確度造成影響。在均勻色度空間中,兩個(gè)色品點(diǎn)之間的距離定義為色差,均勻色度空間可以做到相同的色差在人的真實(shí)視域中有相同顏色感覺(jué)變化,故現(xiàn)在一般我們采用CIE1976LAB系統(tǒng)或是CIE1976LUV中定義的色差來(lái)衡量?jī)x器的精度與準(zhǔn)確度。用同一臺(tái)儀器,同一個(gè)樣品進(jìn)行多次測(cè)試,得到一組數(shù)據(jù),將這組數(shù)據(jù)的平均值作為參照與上面一組數(shù)據(jù)求色差,再求這些色差的平均值,我們稱(chēng)這個(gè)平均值為平均色差,這個(gè)值即用來(lái)表示儀器的精度。準(zhǔn)確度是通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)值得比較得到的,測(cè)試方法是用待測(cè)儀器測(cè)量某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、三刺激值已知的樣品,進(jìn)行多次測(cè)色得到一組數(shù)據(jù),將這組數(shù)據(jù)與樣品的已知色品坐標(biāo)做色差計(jì)算,求的色差的平均值,我們稱(chēng)之為與標(biāo)準(zhǔn)值的平均色差,也即準(zhǔn)確度。
一般現(xiàn)代分光測(cè)色儀器的精度可達(dá)0.1CIELAB或CIELUV色差單位,準(zhǔn)確度比精度低一個(gè)數(shù)量級(jí),大概可以達(dá)到CIELAB或CIELUV色差單位。而一般條件下顏色變化的感覺(jué)值與色差值得對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示。從表中我們可以看見(jiàn)CIELAB或CIELUV色差單位的誤差對(duì)應(yīng)的感覺(jué)為輕微,尚未到可察覺(jué)的地步,能滿(mǎn)足我們一般顏色測(cè)量的要求。

精度與準(zhǔn)確度的重要性根據(jù)應(yīng)用的不同有所變化,對(duì)于用于檢驗(yàn)具有與本身樣品具有相同色品組成的產(chǎn)品的一致性時(shí),精度指標(biāo)比較重要,當(dāng)測(cè)量不同樣品,并且測(cè)量?jī)x器也不一致時(shí),準(zhǔn)確度是更重要的指標(biāo)。

影響分光測(cè)色儀精度與準(zhǔn)確度的因素:
1.色度計(jì)算的影響
利用分光測(cè)色儀器的光學(xué)部分與陣列探測(cè)器件CCD,我們可以得到待測(cè)色光的光譜分布,進(jìn)而通過(guò)光譜數(shù)據(jù)求和算的三刺激值。對(duì)于三刺激值計(jì)算式的波長(zhǎng)范圍與波長(zhǎng)間隔的選擇,不僅關(guān)系到儀器最終的精度與準(zhǔn)確度,也會(huì)直接影響儀器的復(fù)雜度與成本。不同的波長(zhǎng)間隔要求反應(yīng)到光學(xué)部分,對(duì)應(yīng)的是不同的分光器件,不同精度的探測(cè)器件,甚至不同的光學(xué)結(jié)構(gòu)等。所以合理選取波長(zhǎng)范圍與波長(zhǎng)精度,對(duì)顏色測(cè)量?jī)x器有著非常重要的作用。
對(duì)于波長(zhǎng)范圍和波長(zhǎng)間隔對(duì)精確度計(jì)算的影響,CIE 結(jié)合之前許多學(xué)者的研究成果,提出推薦計(jì)算條件:在進(jìn)行精確計(jì)算時(shí),波長(zhǎng)范圍選取整個(gè)可見(jiàn)光譜區(qū)360-830nm,波長(zhǎng)間隔選取1nm進(jìn)行計(jì)算;對(duì)與精度要求不嚴(yán)格的場(chǎng)合,可近似取波長(zhǎng)范圍380-780nm,波長(zhǎng)間隔取5nm,計(jì)算結(jié)果一般可以滿(mǎn)足我們的需求。早期的CIE在精度要求不嚴(yán)格的情況下也有過(guò)波長(zhǎng)間隔取10nm,波長(zhǎng)范圍取400-700nm的說(shuō)法,但是在最新的CIE出版物中已將其棄用。
2.其他因素的影響
影響不同儀器測(cè)試結(jié)果一致性的因素有:
照明探測(cè)幾何條件的一致性。由于不同的照明探測(cè)幾何條件對(duì)與樣品表面反射性能可能有不同的響應(yīng),照成儀器的偏差不同,對(duì)測(cè)試結(jié)果的一致性會(huì)照成影響。就CIE最新出版物給出的建議,漫反射含鏡面反射的幾何條件,其測(cè)量結(jié)果的一致性比較好,故一般儀器均推薦采用這種條件。
不同儀器使用的光吸收阱的位置、尺寸與有效反射率不同,對(duì)測(cè)量結(jié)果的一致性會(huì)有一定的影響。
儀器用的積分球尺寸、有效開(kāi)孔面積、反射率、擋板位置、球內(nèi)涂層分布的不同也會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響
對(duì)于儀器顯示的測(cè)量結(jié)果,不同廠(chǎng)家可能采用的是不同的計(jì)算公式,光譜數(shù)據(jù)中波長(zhǎng)范圍,波長(zhǎng)間隔的的選取也可能不同,會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。
儀器的精度,準(zhǔn)確度等的差異,儀器所處的環(huán)境變化,光學(xué)器件的精確度,電子學(xué)器件的精度,以及數(shù)據(jù)處理時(shí)的采用的算法等都是影響測(cè)量結(jié)果的重要因素。
與目視結(jié)果相比,儀器測(cè)量結(jié)果不受心理因素的影響,只受相關(guān)物理因素有關(guān),又因?yàn)樯葘W(xué)計(jì)算模型與人眼觀測(cè)相比并不完全相符,故儀器測(cè)量結(jié)果給出的一致性可能并不能與人眼視覺(jué)的一致性完全相符,但是色度儀器的測(cè)量結(jié)果作為一種標(biāo)準(zhǔn)參考,可以為很多行業(yè)提供參照標(biāo)準(zhǔn),并保持產(chǎn)品的一致性。
鄭重聲明:本文版權(quán)歸原作者所有,轉(zhuǎn)載文章僅為傳播更多信息之目的,如作者信息標(biāo)記有誤,請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系我們修改或刪除,多謝。



