台間差和重複性是評價色差儀性能的兩個核心參數,直接關系到顔色測量數據的可靠性和準確(què)性。如何理解這兩個參數呢?一起來瞭(le)解一下吧!

1台間差的含義
台間差,簡單來說是儀器間一緻性,又譯作器間差、機台差,指的是同一型号的不同色差儀測(cè)量同一顔色樣品時結果的一緻性程度,反映瞭(le)儀器制造的精密性和校準标準的統一性。
2台間差的測量方法
爲瞭(le)獲得同一型号多台儀器一緻性的精確(què)信息,國内外廠商普遍使用第二代BCRA陶瓷色闆進行測量。

第二代BCRA陶瓷色闆是英國陶瓷研究協會的陶瓷标準色闆(如圖),是國際通用的顔色标準,共14塊,其中白闆和黑闆各1塊,7塊用於(yú)光譜響應測(cè)量的色闆,2塊用於(yú)色差測(cè)量的色闆,3塊用於(yú)光度标尺線性度測(cè)量的灰色闆。儀器分别測(cè)量這12塊BCRA陶瓷色闆,計算每一塊色闆測(cè)量值與标準值的色差,12塊色闆的色差就是儀器間一緻性。

例如:三恩時便攜式色差儀TS7600,儀器間(jiān)一緻性指标爲,測(cè)量12塊BCRA标準色闆,與标準數據相比,色差ΔE*ab平均值 ≤ 0.2。
3台間差的影響因素
台間(jiān)差的影響因素主要來源於(yú)系統誤差,具體包括:
光學系統差異
光度标尺誤差、波長(zhǎng)誤差、光譜帶(dài)寬、幾何條件等硬件差異
校準标準不一緻
使用不同批次或不同溯源的标準(zhǔn)白闆(bǎn)
算法模型差異
各廠(chǎng)商採(cǎi)用的色度學算法和數據處理方法不同
環境條件波動
雜散光、溫度和濕度變(biàn)化等導(dǎo)緻儀器響應特性改變(biàn)
1重複性的含義
色差儀的重複性是指在相同的測(cè)量條件下(同一操作者、同一儀器、同一實驗室等),對(duì)同一被測(cè)樣品的顔色進行多次重複測(cè)量時,測(cè)量結果之間的接近程度或一緻性。重複性是儀器随機誤差的體現。
2重複性的測量方法
重複(fù)性測(cè)量的标準方法爲:在儀器進行白闆定标後,以若幹秒間隔,再連續測(cè)量标準白闆N次,統計這組數據的光譜反射率因數标準差和均離色差。
但在實際應用中,色差儀廠家採用瞭(le)簡化方法,即:連續測量标準白闆N次,将這組數據中各次數據與平均值求色差,隻提最大色差,即色差小於(yú)某一量值。

例如:三恩時便攜式色差儀TS7600,儀器重複(fù)性測(cè)量方法爲:預熱校正後,以間隔5s測(cè)量白闆30次,取平均值。光譜反射率MAV/SCI的标準偏差 ≤ 0.1%(400~700nm: ≤ 0.2%),色差ΔE*ab ≤ 0.04。
3重複性的影響因素
重複(fù)性的影響因素主要來源於(yú)随機誤差,具體包括:
光源穩定性
光源衰減或波動導(dǎo)緻的信号變(biàn)化
探測器穩定性
探測(cè)器器響應度的變(biàn)化、電路的随機噪聲等引起的讀數波動
測量條件
樣品本身的不穩定性及測(cè)量條(tiáo)件的不穩定性等造成的誤差
1核心區别
色差儀的台間差和重複性從不同維度反映瞭(le)測(cè)量的可靠性。但兩者仍有很大的不同,核心區别如下:

2實際應用
台間差通常大於重複性
這是因爲不同儀器之間在硬件、校準和使用損耗上的差異,遠大於(yú)單台儀器自身在短時間内測(cè)量的随機波動。
選購(gòu)儀器時,優先關注重複(fù)性
在評估一台色差儀的質量時,重複性是更爲根本和重要的參(cān)數。一個優秀的重複性指标(ΔE*ab值越小越好)是儀器測量穩定性的基礎。如果一台儀器連自身的穩定性都無法保證,那麽讨論多台之間的一緻性就失去瞭(le)意義。
在多儀器環(huán)境中,必須控制台間(jiān)差
在規模化生産(chǎn)中(如汽車(chē)、電子行業),供應鏈上下遊或企業内部多個部門(如車(chē)間、實驗室、質檢)往往使用多台儀器。如果台間差過大,就會導緻“數據語言不統一”,引發質量判定糾紛。
1色差儀精度
色差儀精度可細分爲(wèi)準確(què)度、精密度和精確(què)度。
準確度
準確(què)度是指測(cè)試結果與真值相符合的程度,也就是與标準儀器測(cè)量結果相符合的程度,反映測(cè)量結果中系統誤差的影響程度。
精密度
精密度是指測(cè)試結果的一緻性,反映測(cè)量結果中随機(jī)誤差的影響程度。
精確度
精確(què)度是二者的綜合,反映測(cè)量結果中系統誤差和随機誤差綜合影響的程度。
一般來(lái)說,精密度高而正確(què)度不一定高;反之亦然。但精確(què)度高則精密度和正確(què)度都高。

如圖所示,以射擊(jī)打靶爲例,圖(a)表示随機誤差小而系統誤差大,即精密度高而正確(què)度低;圖(b)表示系統誤差小而随機誤差大,即正確(què)度高而精密度低;圖(c)表示随機誤差和系統誤差都小,即精確(què)度高。
一個理想的色差測量結果,我們既希望它沒有明顯偏差(準確(què)度高),也希望它穩定可靠(精密度高)。當準確(què)度和精密度都高時,我們就說色差儀的精確(què)度高,這表示系統誤差和随機誤差都得到瞭(le)有效控制。
2其他概念
複現性
複現性是指同一試樣在改變(biàn)諸如實驗者、測(cè)量儀器、實驗室或時間等測(cè)試條件後,連續測(cè)量得到的結果之間一緻性的接近程度。
均離色差
R.W.G.Hunt提出用色差數據表示顔色測(cè)量儀器的精密度和準確(què)度。用同一台顔色測(cè)量儀器,同一個樣品,做多次測(cè)量,得到一組數據,将各次數據的平均值與各次數據求色差,再求這些色差的平均值,稱爲均離色差(MCDM,Mean Color Difference from the Mean),表示儀器的精密度或重複性。