如何建立色差仪校准规范

目    录

1范围                                                                   (5)

2引用文献                                                               (5)

3概述                                                                   (5)

3.1 原理                                                            (5)

3.2 用途                                                  (5)

4计量特性                                                            (6)

5校准条件                                                               (6)

5.1环境条件                                                             (6)

5.2其它条件                                                             (6)

5.3标准器及其它设备                                                     (6)

6校准方法                                                               (6)

6.1校准项目                                                             (6)

6.2校准方法                                                             (6)

7校准结果表达                                                           (8)

8复校时间间隔                                                           (8)

附录一                                                                (9)

附录一　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（18）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1范围

本规范适用于光电积分式测色色差计之校准

 

2引用文献

   下列标准所包含的条文，通过在本规范中引用而构成本规范的条文。使用本规范时，应注意引用文献的现行有效版本。

JJG 595—2002 《测色色差计》

3概述

3.1原理

测色色差计（包括色度计，以下同）由照明系统、探测系统及数据处理系统三大部分组成，其输出结果（或经必要的数学处理）即为三刺激值X，Y，Z（或X₁₀，Y₁₀，Z₁₀），经计算得出色品坐标x,y或色差。

3.2用途

测色色差计用于测量非荧光物体表面色及色差。广泛用于涂料、油墨、塑料、纺织、印刷等行业实验室和生产车间

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CR-10型便携式色差计

                                                                                             CM-2600d便携式分光测色计

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                    X-Rite SP系列便携式分光光度仪

X-Rite 500系列分光密度仪

 

 

 

 

 

                                            CM3600d台式分光测色计

CM-2600d便携式分光测色计（原理图）

 

4 计量特性

4.1试验设备各项技术参数应符合表1要求。

表1 各项参数要求

目		一级	二级
稳定性	△h(Y)	≤0.2	≤0.4
重复性	sY)	≤0.3	≤0.5
	s(x),s(y)	≤0.001	≤0.003
	S(△E)	≤0.2	≤0.4
复现性	△l(Y)	≤1.0	≤2.0
	△l(x), △l(y)	≤0.002	≤0.006
	△l(△E)	≤0.5	≤0.7
示值误关	△Y	≤1.5	≤3
	△x, △y	≤0.020	≤0.025

 

 

5校准条件

5.1环境条件

a)  室温(23±5℃ 。

b)  相对湿度≤80％。

                                                          

5.2 其它条件

5.2.1仪器配套的专用工作白板和色板应平整、清洁、干燥、颜色均匀、不透明、无裂痕、皱纹和气泡等缺陷。

5.2.2关键技术参数

a)  照明与观测条件应符合GB/T 3978――1994中的规定，即应符合45/0,0/45,0/d,d/0四种条件中的一种。

5.3标准器及其它设备

标准器及其它设备见表2。

 

序号	校准项目	主要校准设备
1	重复性	仪器配套白板
2	复现性	仪器配套白板
3	示值误差	标准色度板（五块）

表2  标准器及其它设备

 

 

 

 

 

 

 

 

6校准项目和校准方法

首先检查外观及机械性能，确定没有影响校准特性的因素后再进行校准。

6.1校准项目

校准项目见表2。

6.2校准方法

6.2.1仪器重复性检测

6.2.1.1 仪器预热15min后，对仪器定标，连续测量专用工作白板8次。在测量中，白板保持不动。测量结果符合表1要求。重复性s 的计算方法如下：

 

s=

 

式中：ui―――（刺激值、色度坐标、色差等的）第i次测量值；

u―――测量的平均值；

                                      n―――测量次数。

 

6.2.2仪器复现性检测

6.2.2.1校准结果应符合表1的要求。

6.2.2.2接上一步骤，重新标定仪器后，连续测量专用白板8次，测量中，每次都　要以白板中心为轴转动约45° 。复现性△l的计算方法如下：

△l（u）= u_i-u _max(i=1,2,…,8)       

6.2.3示值误差

6.2.3.1仪器预热后，对白、红、绿、蓝、黄5种标准色板的Y，x,y进行测量，每块色板重复测量3次，取平均值与色板的各自标准值之差定义为示值误差。其结果就符合表1要求。

6.2.3.2示值误差的计算方法如下：

△Y＝  Y-Y₀

△x= x-x₀     △y= y-y₀

7校准结果表达

重复性、复现性和示值误差为主要项目，其余为非主要项目，当有一个主要项目或三个以非主要项目超差或不合格者，降一级或者定为不合格食品。合格者发校准证书。

 

8复校时间间隔

一般为一年，经常使用建议每半年进行复校准一次。当仪器专用工作色板有操作或量值可疑时，应提前送检。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附录一 CIE1976色度空间                                      

（一）、CIE1976色度空间及色差公式
从一开始研究色彩学，人们为了使色彩设计和复制更精确、更完美，为色彩的转换和校正制定合适的调整尺度或比例，减少由于空间的不均匀而带来的复制误差，在不断寻找一种最均匀的色彩空间，这种色彩空间，在不同位置，不同方向上相等的几何距离在视觉上有对应相等的色差，把易测的空间距离作为色彩感觉差别量的度量。若能得到一种均匀颜色空间，那么色彩复制技术就会有更大进步，颜色匹配和色彩复制的准确性就得到加强。
从CIE1931RGB系统到CIE1931XYZ系统，再到CIE1960UCS系统，再到CIE1976LAB系统，一直都在向"均匀化"方向发展。CIE1931XYZ颜色空间只是采用简单的数学比例方法，描绘所要匹配颜色的三刺激值的比例关系；CIE1960UCS颜色空间将1931xy色度图作了线形变换，从而使颜色空间的均匀性得到了改善，但亮度因数没有均匀化。
为了进一步改进和统一颜色评价的方法，1976年CIE推荐了新的颜色空间及其有关色差公式，即CIE1976LAB（或Lab）系统，现在已成为世界各国正式采纳、作为国际通用的测色标准。它适用于一切光源色或物体色的表示与计算。
CIE1976Lab空间由CIEXYZ系统通过数学方法转换得到，转换公式为：
（5-17）
其中X、Y、Z是物体的三刺激值；X0、Y0、Z0为CIE标准照明体的三刺激值；L表示心理明度；a、b为心理色度。
从上式转换中可以看出：由X、Y、Z变换为Ｌ、a、b时包含有立方根的函数变换，经过这种非线形变换后，原来的马蹄形光谱轨迹不复保持。转换后的空间用笛卡儿直角坐标体系来表示，形成了对立色坐标表述的心理颜色空间，如图5-43所示。在这一坐标系统中，+a表示红色，-a表示绿色，+b表示黄色，-b表示蓝色，颜色的明度由L的百分数来表示。

图5-43

色差是指用数值的方法表示两种颜色给人色彩感觉上的差别。若两个色样样品都按L、
a、b标定颜色，则两者之间的总色差△Eab以及各项单项色差可用下列公式计算：
明度差： △L=L1-L2
色度差： △a=a1-a2 △b=b1-b2
总色差： （5-18）
计算举例：在2°标准观察者和C光源的照明条件下，测得用黄色油墨印制的三个样品的色度坐标为：
No1： Y=71.79， x=0.4210， y=0.4788
No2： Y=70.67， x=0.4321， y=0.4889
No3： Y=67.95， x=0.4441， y=0.4947
C光源：Y0=100， x0=0.3101， y0=0.3162
下面再按式（5-17）进行计算L，a，b。首先根据式（5-14）求各样品色的三刺激值

由此得到：
No1: Y1=71.79, X1=63.13, Z1=15.02
No2: Y2=70.60, X2=62.46, Z2=11.43
No3: Y3=67.95, X3=61.00, Z3=8.40
C光源：Y0=100, X0=98.07, Z0=118.22
把这些数值代入式（5-17）求得：

No.1
No.２
No.３
假定以样品色No.1为标准，则可计算出它们的色差值为：
△L △a △b △Eab
No.2-No.1 -0.6638 1.3287 7.6053 7.7490
No.3-No.1 -1.9727 3.5920 14.3055 14.8809