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测色配色软件 测色计量测试报告 王聪 杭州彩谱科技有限公司 5 1 国家测色色差仪计量标准 对于照明与观察几何条件为 0 d 式的分光式测色仪 国家技术监督局于 1994 年制定了 JJG 867 1994 光谱测色仪检定规程 而 JJG 595 2002 测色色差计 检定规程 的检定方法对于光电式色差仪和分光式测色仪都适用 针对本课题所 设计的便携式分光光度测色系统 主要参照 测色色差计检定规程 来设计实验 方案 同时参照 光谱测色仪检定规程 中一些系统的参数与实验设计方案 5 1 1 仪器稳定性 仪器预热后 在 15 分钟内对样品三刺激值 Y 进行至少 8 次测量 38 稳定性 f的计算公式如下 max i fYY 5 1 其中 Y为多次测量的平均值 Yi为第 i 次测量值 5 1 2 仪器重复性 在仪器预热后 连续测量专用白板 8 次 测量过程中白板保持不动 重复性 s 的计算公式如下 2 1 1 1 n i i suu n 5 2 其中 i u 为仪器测量的各参数 三刺激值 色品坐标 色差等 的第 i 次测量值 u为测量 8 次后各参数的平均值 n 为测量次数 这里为 8 次 5 1 3 仪器复现性 复现性是表现测量仪器对样品表面结构或颜色分布的能力 在测量过程中 对白板测量 8 次 在测量过程中 每次以白板中心为轴转动 45 复现性的计 算公式如下 max i l uuu 5 3 其中 i u 为仪器测量的各参数 三刺激值 色品坐标 色差等 的第 i 次测量 值 u为测量的平均值 5 1 4 示值误差 测量颜色分别为白 红 绿 蓝 黄的一级标准色板 每块色板重复测量 3 次 取 Y x y 的平均值与色板的各自标准值之差为示值误差 示值误差的计 算公式如下 0 0 0 YYY xxx yyy 5 4 其中 000 Y xy为各色板的标准值 Y x y为仪器测量各色板所得到的平均值 5 1 5 光谱反射比总不确定度与重复性 首先采用高光谱反射比的标准白板定标 之后重复测量反射比为90 75 50 和 25 的标准板 4 次 取波长为 400nm 500nm 600nm 700nm 光谱反 射比 总不确定度的计算公式为 4 0 1 1 4 i i 5 5 其中 i 为各次测量反射比值 0 为相应波长反射比的标准值 光谱反射比的重复性 计算公式为 4 1 1 max 4 ii i 5 6 5 2 实验结果与实验分析 1 2 1 标准白板实验结果 参照 5 1 所列举的检定方法 课题搭建了系统的实验装置并对样机采取了系 统的测试 实验选取了 BYK 标准色板和 TIFFEN Q 14 灰阶色卡作为测试样品 并使用其提供的标准值作为对比结果 实验过程中条件为室温23 湿度55 5 1 2 所列出的仪器重复性检定方法 适用于光电积分式色差计 对于分光 式测色仪 其仪器重复性的检定方法更为严格和复杂 ab E 是指在 L a b 色空 间下的标准偏差 如式 2 10 其大小可以直接表征人眼对于物体色的感觉差距 作为衡量色差仪的重要指标 通常分光光度测色仪的重复性 ab E 要小于 0 05 实验采用较为通用的分光测色仪重复性检定方法 连续测量标准白板 30 次 期 间每次测量的间隔时间为 10 秒并保持标准白板位置不发生移动 最后根据公式 5 1 和公式 5 2 可以计算出系统的稳定性和各参数重复性 表5 1 样机重复性实验结果 测量次数测量次数 Y x y L a b ab E 平均值 99 43 0 3136 0 3303 99 78 0 2216 0 3091 1 99 40 0 3136 0 3303 99 77 0 2407 0 3277 0 0283 2 99 45 0 3136 0 3303 99 79 0 2173 0 3015 0 0117 3 99 41 0 3136 0 3303 99 77 0 2347 0 3206 0 0184 4 99 44 0 3136 0 3303 99 78 0 2189 0 2995 0 0116 5 99 44 0 3136 0 3303 99 78 0 2138 0 2954 0 0175 6 99 42 0 3136 0 3303 99 78 0 2403 0 3052 0 0191 7 99 46 0 3136 0 3303 99 79 0 2117 0 2934 0 0236 表5 1 样机重复性实验结果 续 测量次数测量次数 Y x y L a b Eab 8 99 41 0 3136 0 3303 99 77 0 2228 0 3168 0 0098 9 99 43 0 3136 0 3303 99 78 0 2290 0 2965 0 0146 10 99 40 0 3136 0 3303 99 77 0 2248 0 3162 0 0117 11 99 41 0 3136 0 3303 99 77 0 2318 0 3092 0 0118 12 99 43 0 3136 0 3303 99 78 0 2290 0 3072 0 0077 13 99 44 0 3136 0 3303 99 78 0 2207 0 3123 0 0059 14 99 43 0 3136 0 3304 99 78 0 2041 0 2850 0 0299 15 99 45 0 3136 0 3303 99 79 0 1944 0 3012 0 0297 16 99 41 0 3136 0 3303 99 77 0 2168 0 3102 0 0066 17 99 39 0 3136 0 3303 99 76 0 2242 0 3161 0 0151 18 99 39 0 3136 0 3303 99 76 0 2265 0 3188 0 0168 19 99 42 0 3136 0 3303 99 77 0 2359 0 3206 0 0187 20 99 44 0 3136 0 3303 99 78 0 2126 0 2981 0 0149 21 99 43 0 3136 0 3303 99 78 0 2436 0 3268 0 0282 22 99 44 0 3136 0 3303 99 78 0 2086 0 3063 0 0140 23 99 43 0 3135 0 3303 99 78 0 2210 0 3251 0 0161 24 99 47 0 3136 0 3304 99 79 0 1991 0 2849 0 0368 25 99 44 0 3136 0 3303 99 78 0 2054 0 3041 0 0177 26 99 42 0 3136 0 3303 99 77 0 2121 0 3055 0 0107 27 99 44 0 3136 0 3303 99 78 0 2319 0 3133 0 0124 28 99 38 0 3136 0 3303 99 76 0 2309 0 3243 0 0259 29 99 45 0 3136 0 3303 99 79 0 2148 0 3089 0 0103 30 99 42 0 3136 0 3303 99 77 0 2317 0 3225 0 0171 根据表的测试结果 由式 5 1 计算得到仪器稳定性 f 0 05 根据式 5 2 计 算得到重复性 s Y 0 02091 s x 0 0000141 s y 0 0000269 ab E 最大为 0 0368 均优于国家一级测色仪标准 表为样机测试复现性的实验结果 由式 5 3 可得 Y x y 的复现性为 0 09 0 0002 0 0003 远远优于国家一级测色仪标准 表5 2 样机测试复现性实验 旋转角度旋转角度 Y x y 标准值 99 37 0 3139 0 3316 0 99 28 0 3139 0 3317 45 99 32 0 3139 0 3317 90 99 41 0 3137 0 3315 135 99 33 0 3139 0 3318 180 99 30 0 3138 0 3317 225 99 35 0 3138 0 3315 270 99 36 0 3137 0 3315 315 99 41 0 3137 0 3315 5 3 2 标准色板实验 表 5 3 为样机测试 5 种标准色板 白 红 绿 蓝 黄 得到的 Y x y 值 根据其标准值可以计算出系统的示值误差 表5 3 标准色板实验结果 标准色板标准色板 标准值标准值 测量值测量值 示值误差示值误差 Y x y Y x y Y x y 白 84 4 0 320 0 338 84 7 0 313 0 334 0 3 0 007 0 004 红 16 1 0 506 0 333 15 1 0 491 0 307 1 0 0 015 0 017 绿 20 3 0 290 0 403 19 3 0 282 0 393 0 9 0 008 0 010 蓝 17 1 0 208 0 275 17 0 205 0 261 0 7 0 003 0 014 黄 64 0 434 0 442 64 8 0 430 0 443 0 8 0 004 0 000 通过表 5 3 可知 仪器总体色度精确度在可控制范围内 其中测量红色标准 色板误差较大 但仍优于国家标准 5 3 2 灰阶色卡实验 表 5 4 为光谱反射比总不确定度与重复性的实验结果 实验采用样机测试 TIFFEN Q 14 灰阶色卡 并通过与标准分光测色仪所得到实验数据的对比 得到 样机的光谱反射比总不确定度与重复性均优于国家计量一级合格水平 表5 4 各波长反射率实验结果 灰阶色卡灰阶色卡 波长波长 标准测色仪测量值标准测色仪测量值 样机测量值样机测量值 1 2 3 4 A 400nm 91 18 91 21 91 15 91 23 91 26 500nm 93 95 93 72 93 66 93 71 93 72 600nm 94 81 94 67 94 68 94 62 94 63 700nm 95 61 95 02 94 97 95 04 94 99 2号 400nm 78 12 78 55 78 59 78 56 78 58 500nm 78 07 78 47 78 50 78 48 78 47 600nm 77 73 78 24 78 25 78 21 78 22 700nm 77 55 78 04 78 01 78 03 77 99 4号 400nm 50 14 50 56 50 54 50 52 50 53 500nm 52 96 52 49 52 44 52 50 52 47 600nm 54 34 54 17 54 14 54 16 54 17 700nm 54 98 54 64 54 66 54 67 54 67 6号 400nm 25 01 25 80 25 75 25 79 25 78 500nm 25