色差儀作為光電分析儀器，主要用于對產(chǎn)品顏色的量化，根據(jù)測量需要及使用場景的不同，市面上出現(xiàn)了各種類型的色差儀。不論何種類型的色差儀，在計(jì)量檢定過程中對其性能都做了要求。本文對色差儀常見類型及性能指標(biāo)做了介紹。

色差儀的常見類型：

1.按測量精度分類

根據(jù)性能參數(shù)、精度范圍和使用要求，色差儀可分為3種：第一種是手持式色差儀，又稱色彩色差計(jì)，其能直接讀取數(shù)據(jù)，不用連接電腦，不配帶軟件，使用方便，價格便宜，但精度較低，在顏色管理的一般領(lǐng)域使用廣泛；第二種是便攜式色差儀，又稱便攜式分光色差儀，其除了能直接讀取數(shù)據(jù)外，還能連接電腦，配帶軟件，體積較小，便于攜帶，精度較高，價格適中；第三種是臺式色差儀，又稱臺式分光測色配色儀，其具有讀數(shù)窗口，連接電腦時需要使用測色、配色軟件，具有高精度的測色和配色功能，體積較大，性能穩(wěn)定，價格較高。

2.按測量原理分類

色差儀按照按測量原理可分為三刺激值型色差儀和分光型色差儀。三刺激值型色差儀是利用反射或者透射方式獲取可見光范圍內(nèi)被測物的所有波長信息，然后經(jīng)過一次性積分得到被測物的三刺激值，再計(jì)算出相應(yīng)的顏色參數(shù)。而分光型色差儀和三刺激值型色差儀不同，其并不是直接測量待測物的三刺激值，而是通過測量待測物的反射或者透射光譜，然后根據(jù)國際照明委員會推薦的某種顏色計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行計(jì)算得到待測顏色的三刺激值和其他顏色參數(shù)。

3.按光路結(jié)構(gòu)分類

色差儀按照光路結(jié)構(gòu)的不同可以分為d/8°結(jié)構(gòu)和45/0°結(jié)構(gòu)，也就是我們所說的d/8°積分球色差儀和45/0°環(huán)形照明式色差儀。d/8°積分球結(jié)構(gòu)色差儀不僅能測量不透明樣品的顏色，還可以測量透明樣品的顏色。而45/0°環(huán)形照明式色差儀是完全不包括鏡面反射光的，測得的數(shù)據(jù)與人眼觀察一致，另外這種儀器只能測量不透明樣品的顏色。

衡量色差儀測量精度的指標(biāo)：

1.穩(wěn)定性

穩(wěn)定性指的是測量儀器保持其計(jì)量特性并不因測量時間而改變能力，對于儀器穩(wěn)定性的檢測流程，規(guī)定為在系統(tǒng)開機(jī)預(yù)熱后，在15分鐘內(nèi)對參考白板進(jìn)行8次測量，并對測量結(jié)果中顏色三刺激值Y值進(jìn)行穩(wěn)定性評價，穩(wěn)定性的計(jì)算方法如下式所示：

式中，Y測量的平均值，Yi第i次測量的值。

2.重復(fù)性

重復(fù)性是指同一測試樣品在固定的實(shí)驗(yàn)條件下，由同一測量儀器按照相同的測量方法在一定的時間內(nèi)連續(xù)重復(fù)測量得到的結(jié)果之間一致性的接近程度。重復(fù)性是衡量測量系統(tǒng)精密度的指標(biāo)之一，而影響精密度的主要因素是隨機(jī)誤差，對于織物在線色差測量系統(tǒng)而言，主要有光源功率變化、顏色傳感器內(nèi)部電路隨機(jī)噪聲、系統(tǒng)組合裝配的不穩(wěn)定性等影響因素，因此重復(fù)性指標(biāo)對測色系統(tǒng)性能評價至關(guān)重要。其檢定過程為在儀器開機(jī)15分鐘工作穩(wěn)定后，連續(xù)測量參考白板8次，且在此過程中標(biāo)準(zhǔn)參考白板和儀器的相對位置保持固定不變，最后對測量結(jié)果的顏色三刺激值，色品坐標(biāo)和色差等參數(shù)進(jìn)行重復(fù)性評價。

對于重復(fù)性指標(biāo)s的計(jì)算方法主要如下式所示：

式中，ui為代表了重復(fù)性指標(biāo)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的第i次測量值，u為各項(xiàng)數(shù)據(jù)的測量平均值，n為測量的次數(shù)。

3.復(fù)現(xiàn)性

復(fù)現(xiàn)性指的是同一樣品在改變測量條件或者測量環(huán)境后，連續(xù)測量得到的結(jié)果之間一致性的程度。復(fù)現(xiàn)性是描述測量系統(tǒng)精密度的另一項(xiàng)指標(biāo)，相較于重復(fù)性精度，對復(fù)現(xiàn)性指標(biāo)的測量多了測色樣品本身不穩(wěn)定性的影響，因此一般情況下，復(fù)現(xiàn)性指標(biāo)低于重復(fù)性指標(biāo)。其檢定過程為：在儀器開機(jī)校準(zhǔn)預(yù)熱15分鐘之后，連續(xù)對參考白板測量8次，每次測量后都以標(biāo)準(zhǔn)參考白板中心處為軸旋轉(zhuǎn)45°左右，復(fù)現(xiàn)性指標(biāo)計(jì)算方法如下式所示：

式中，ui第i次測量數(shù)據(jù)值，u為8次測量的平均值。

4.示值誤差

示值誤差

示值誤差指的是測量值與標(biāo)準(zhǔn)值的差值，也可稱為準(zhǔn)確度，在測色儀器中可理解為測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)儀器測量結(jié)果相符合的程度。影響系統(tǒng)準(zhǔn)確度的因素主要是系統(tǒng)誤差，系統(tǒng)誤差的大小與方向在測量過程中保持不變，或者按一定規(guī)律變化，在織物色差在線測量系統(tǒng)中，系統(tǒng)誤差來源于測量幾何條件、測量距離、測量環(huán)境、雜散光以及顏色傳感器本身測量精度等因素的影響，任何一個因素的改變，都會影響顏色測量的結(jié)果。示值誤差檢定指標(biāo)要求如下表所示。

在色差計(jì)檢定規(guī)程中，規(guī)定示值誤差的檢定過程為使用測色儀器分別對白、紅、綠、藍(lán)、黃5種顏色的色卡進(jìn)行測量，取其三刺激值的Y值以及色品坐標(biāo)進(jìn)行示值誤差的計(jì)算，每種顏色的色卡需要在標(biāo)準(zhǔn)測量條件下重復(fù)測量三次并取其平均值，示值誤差計(jì)算方法如下式所示：

式中，Y、x、y為顏色數(shù)據(jù)的測量平均值，Y0、x0、y0為顏色數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)參考值。