色差儀的性能指標有哪些?色差儀重復性一般是多少?
2023-12-12
色差儀的性能指標有哪些?評價色差儀的性能指標有很多,一般包括5類指標:重復性、重現(xiàn)性、臺間一致性、器間一致性和準確度。其中重復性是色差儀最重要的一個性能指標,它主要用于描述儀器的精密度。那么,色差儀重復性一般是多少?重復性和臺間差什么關(guān)系?下文為大家做了介紹。
色差儀的性能指標介紹:
隨著科學技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高,人們對顏色精準評價的需求也越來越高,數(shù)字化顏色越發(fā)受到人們的廣泛關(guān)注。為了獲取精準的顏色色度參數(shù),對測色儀器的性能提出了更高的要求。
ASTM E2214-20標準給出評價儀器性能的5類指標:
1.重復性(Repeatability):指儀器重復相同測量的能力;
2.重現(xiàn)性(Reproducibility):指實驗中當一個或多個測量條件系統(tǒng)地改變時,測量結(jié)果的一致性或接近程度;
3.臺間一致性(Inter-Instrument Agreement):簡稱IIA,指同廠家生產(chǎn)相同型號儀器設(shè)備之間的重現(xiàn)性;
4.器間一致性(Inter-Model Agreement):簡稱IMA,指不同廠家生產(chǎn)的同光學系統(tǒng)不同型號設(shè)備之間的重現(xiàn)性);
5.準確度(Accuracy):指一系列讀數(shù)與可接受值或真實值的一致性。
重復性是測色儀器最重要的一個性能。有人采用單變量和多變量方法評價了儀器的重復性。也有人選用標樣色差法、色差均方根法、色差最大值檢驗法等來評價儀器的重復性。不同品牌測色儀器給出的重復性評價方法略有不同,下面列出了國內(nèi)外生產(chǎn)的部分主要測色儀的重復性技術(shù)參數(shù)。
(1)杭州遠方HC3800
重復性(ΔE*ab):白色校正板30次讀數(shù)<0.01
光譜重復性:光譜反射率標準偏差<0.1%
(2)HunterLab UltraScan PRO
重復性(ΔE*ab):白色校正板20次讀數(shù)<0.03;牛仔藍色瓷磚20次讀數(shù)< 0.07
光譜重復性:在435~695nm之間光譜反射率20次讀數(shù)差異<0.20
(3)X—RiteCi7830
重復性(ΔE*ab):白色校正板≤0.01
(4)Datacolor Spectro 1000
重復性(ΔE*ab):白色校正板20次讀數(shù)≤0.01
(5)深圳三恩時ST70
重復性(ΔE*ab):白色校正板30次讀數(shù)<0.02
光譜重復性:光譜反射率標準偏差<0.08%
色差儀重復性一般是多少?
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(guān)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(shè)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。
色差儀重復性和臺間差的關(guān)系:
1.色差儀重復性和臺間差的聯(lián)系
(1)測量環(huán)境需要一致
不論是臺間差還是重復性,兩者的測量均需要測量環(huán)境溫度、濕度、測量口徑、操作試驗人員,操作流程和方法,同一個樣品保持一致。
(2)都是范圍差值
儀器廠家給出的臺間差是一個差值范圍,只要在這個范圍內(nèi),那么多臺儀器測量出的結(jié)果都是認可的。而重復性測量也是一個差值范圍,在這個范圍內(nèi)的值,都是有效的。
(3)都是合理的差異
不管是臺間差還是重復性,同種類型的儀器在測量時出現(xiàn)不同的結(jié)果,都是正常的。因為儀器本身不可能做到一個絕對的完美化。
2.色差儀重復性和臺間差的區(qū)別
(1)儀器測量數(shù)量不同
臺間差是兩臺或者兩臺以上的儀器之間的數(shù)據(jù)測量結(jié)果對比,重復性是一臺儀器多次測量的數(shù)據(jù)對比。
(2)重要程度不同
儀器的重復性是一個非常重要的參數(shù),而臺間差僅僅是一個參考參數(shù)。購買儀器,一定要看測量的重復性,重復性值越低越好,而臺間差一般只有不同品牌橫向?qū)Ρ龋拍苡幸恍┮馑肌?/p>
(3)對比方向不同
臺間差可以是兩臺至無限臺以上儀器進行測量結(jié)果比較,而重復性是單臺儀器重復兩次至無限次以上結(jié)果進行比較。