色差儀作為一種參照國家標(biāo)準(zhǔn)研制的光電檢測(cè)儀器,主要用于對(duì)顏色信息進(jìn)行定量的描述。為了保證儀器測(cè)試性能的穩(wěn)定性,就需要按照規(guī)定定期的對(duì)儀器進(jìn)行計(jì)量檢定,計(jì)量檢定合格后,有檢定機(jī)構(gòu)出具檢定報(bào)告。那么,色差怎么檢定?色差儀檢定受哪些因素影響?本文為大家做了簡(jiǎn)要的說明。
色差儀計(jì)量檢定方法:
1.外觀檢查
(1)儀器主機(jī)的光、機(jī)、電各部分應(yīng)能正常工作,不應(yīng)有任何影響儀器計(jì)量性能及功能的缺陷。
(2)儀器配套的專用工作白板和色板應(yīng)平整、清潔、干燥、顏色均勻、不透明,無裂痕、皺紋和氣泡等缺陷。
(3)儀器應(yīng)有如下標(biāo)記:名稱、型號(hào)、編號(hào)、廠名、MC標(biāo)志及出廠日期。
外觀檢查按照以上要求,用目視法進(jìn)行判斷。
2.儀器穩(wěn)定性檢查
儀器預(yù)熱后,在15min內(nèi)對(duì)三刺激值Y至少進(jìn)行8次測(cè)量,并應(yīng)符合下表要求。
穩(wěn)定性Δf的計(jì)算方法如下:
3.儀器重復(fù)性檢查
儀器預(yù)熱之后,對(duì)儀器定標(biāo),連續(xù)測(cè)量專用工作白板8次。在測(cè)量中,白板保持不動(dòng)。測(cè)量結(jié)果也應(yīng)符合上表的要求。重復(fù)性s的計(jì)算方法如下:
4.儀器復(fù)現(xiàn)性檢查
復(fù)現(xiàn)性是表現(xiàn)儀器與白板對(duì)量值的綜合復(fù)現(xiàn)能力的指標(biāo)。接上一步驟,重新定標(biāo)儀器后,連續(xù)測(cè)量專用工白板8次,測(cè)量中,每次都要以白板中心為軸轉(zhuǎn)動(dòng)約45。測(cè)量結(jié)果的復(fù)現(xiàn)性應(yīng)符合上表的要求。復(fù)現(xiàn)性△l的計(jì)算方法如下:
5.儀器是指誤差檢查
儀器預(yù)熱之后,對(duì)白、紅、綠、藍(lán)、黃5種標(biāo)準(zhǔn)色板的Y,x,y進(jìn)行測(cè)量,每塊色板重復(fù)測(cè)量3次,取平均值與色板的各自標(biāo)準(zhǔn)值之差定義為示值誤差。其結(jié)果應(yīng)符合上表要求。示值誤差的計(jì)算方法如下:
6.照明與觀測(cè)條件檢查
用經(jīng)驗(yàn)和目視方法進(jìn)行判定,并可以參照儀器說明書。
色差儀計(jì)量檢定結(jié)果處理:
1.重復(fù)性、復(fù)現(xiàn)性和示值誤差為主要項(xiàng)目,其余為非主要項(xiàng)目。當(dāng)有一個(gè)主要項(xiàng)目或三個(gè)以上非主要項(xiàng)目超差或不合格者,降一級(jí)或者定為不合格儀器。
2.按找相應(yīng)檢定規(guī)程的要求,對(duì)檢定合格的色差儀出具檢定證書,并定級(jí);對(duì)檢定不合格的色差儀出具檢定結(jié)果通知書,并注明不合格項(xiàng)目。
3.儀器檢定周期一般不超過1年。但當(dāng)儀器專用工作色板有損傷或量值可疑時(shí),應(yīng)提前送檢。每次送檢應(yīng)帶上次檢定的證書,否則按首次檢定處理。
色差儀計(jì)量檢定影響因素:
1.色差儀原理
測(cè)色色差計(jì)由照明系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三大部分組成,其輸出結(jié)果即為三刺激值X,Y,Z,經(jīng)計(jì)算得出色品坐標(biāo)x,y或色差。在JJG595-2002《測(cè)色色差計(jì)計(jì)量檢定規(guī)程》中,以△Y,△x,△y作為示值誤差的判定參數(shù),因此,對(duì)于無顯示三刺激值與色品坐標(biāo),僅顯示L*,a*,b*的色差計(jì)來說,需要將L*,a*,b*轉(zhuǎn)換為X,Y,Z及x,y再進(jìn)行判定。
2.色差儀照明系統(tǒng)
現(xiàn)在使用的測(cè)色色差計(jì)光源主要有A光源,C光源,D65光源,A光源代表完全輻射體在2856K發(fā)出的光(X=109.87,Y=100.00,Z=35.59),C光源代表相關(guān)色溫大約為6774K的平均日光,光色近似陰天天空的日光(X=98.07,Y=100.00,Z=118.18),D65光源代表相關(guān)色溫大約為6504K的日光(X=95.05,Y=100.00,Z=108.91),它的相對(duì)光譜功率分布在300~830nm的光譜范圍內(nèi)。現(xiàn)階段國際照明委員會(huì)(CIE)規(guī)定新型材料樣品色的測(cè)量,要求照明體光譜分布的范圍不僅限于可見區(qū),還必須包括近紫外區(qū)成分,而以往使用的標(biāo)準(zhǔn)光源A和C,不能完全代表日光(晝光),尤其是紫外波段。因此,它們已不能適應(yīng)色度學(xué)發(fā)展的需要,現(xiàn)在主要光源多為D65光源。
在顏色測(cè)量時(shí),有光源和接收反射光線的裝置,也就是入射和反射光線,其間夾角主要有兩種,2°與10°,這是因?yàn)樵诓煌慕嵌认?,模擬人眼視場(chǎng)所看到的顏色有差別。實(shí)驗(yàn)表明:人眼從小視場(chǎng)(2°)增大到大視場(chǎng)(10°)時(shí),顏色匹配的精度和辨別色差的能力提高,但當(dāng)視場(chǎng)再進(jìn)一步增大時(shí),顏色匹配的精度提高就不大了。由于10°標(biāo)準(zhǔn)視場(chǎng)對(duì)400~500nm區(qū)域短波光譜有更高的敏感性,目前多數(shù)儀器以D65,10°為主。
在檢定過程中,先要明確色差計(jì)的光源和觀測(cè)視角,以對(duì)應(yīng)用于校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)色板的值。
3.色差儀探測(cè)系統(tǒng)
測(cè)色色差計(jì)的探測(cè)系統(tǒng)主要有以下4種:45°/垂直(用45/0表示)、垂直/45°(用0/45表示)、漫射/垂直(用d/0表示)、垂直/漫射(用0/d表示),少數(shù)儀器會(huì)出現(xiàn)漫射/8°(用d/8表示)、8°/漫射(用8/d表示)。以0/d為例,這表示樣品被一束光照明,該光束的軸線與樣品法線間的夾角不超過10°,用積分球收集反射通量,照明光束的軸線和任一光線間夾角不超過5°,當(dāng)積分球開孔部分的總面積不超過球內(nèi)反射整球面積的10%時(shí),其直徑可以是任意的。在對(duì)測(cè)色色差計(jì)進(jìn)行檢定時(shí),必須明確儀器的探測(cè)系統(tǒng)是哪一種類型,以對(duì)應(yīng)不同的標(biāo)準(zhǔn)色板值,但由于不同測(cè)量條件下,標(biāo)準(zhǔn)色板的值均不同,試驗(yàn)表明,0/45,8/d的儀器可當(dāng)作0/d來進(jìn)行檢定,45/0,d/8的儀器可當(dāng)作d/0來進(jìn)行檢定,以此來簡(jiǎn)化所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)色板的校準(zhǔn)值,且能保證檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
測(cè)色色差計(jì)的探測(cè)系統(tǒng)還包括鏡面反射的影響,有些儀器可選擇在檢定時(shí)是否包含鏡面反射,而有些儀器則只有鏡面反射,且兩者在檢定過程中數(shù)值相差較大,因此,必須結(jié)合儀器說明書,確定儀器是否包含鏡面反射,再結(jié)合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)色板值,進(jìn)行檢定和判斷。
4.色差儀數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
在色差計(jì)的檢定中,通常儀器中會(huì)有不同的色度系統(tǒng)給予選擇。如CIE1931XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)適用于1°~4°的視場(chǎng)觀測(cè)范圍,CIE1964XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)適用于4°~10°的視場(chǎng)觀測(cè)范圍,而有些色差計(jì)并不以XYZ作為色度的評(píng)判,而以△E的色差值作為不同顏色間的比較。因此,在檢定中應(yīng)注意,使用不同的色差公式得出的結(jié)果往往相差很大,容易造成誤判,因此在選擇色差公式時(shí)同樣需要重視。
綜上所述,由此我們可以看出,在測(cè)色色差計(jì)的檢定過程中,涉及許多方面的因素需要考慮,各種測(cè)量條件的組合可達(dá)十幾種,而上級(jí)計(jì)量部門給出的標(biāo)準(zhǔn)色板的定值,不可能涵蓋這么多種類,因此,盡可能挑選常用測(cè)量條件組合,保證標(biāo)準(zhǔn)色板的定值與測(cè)色色差計(jì)相對(duì)應(yīng),以減少誤判因素,利于計(jì)量檢定的量值溯源準(zhǔn)確。