色差仪有哪些类型？衡量色差仪测量精度的指标有哪些？

色差仪作为光电分析仪器，主要用于对产品颜色的量化，根据测量需要及使用场景的不同，市面上出现了各种类型的色差仪。不论何种类型的色差仪，在计量检定过程中对其性能都做了要求。本文对色差仪常见类型及性能指标做了介绍。

色差仪的常见类型：

1.按测量精度分类

根据性能参数、精度范围和使用要求，色差仪可分为3种：第一种是手持式色差仪，又称色彩色差计，其能直接读取数据，不用连接电脑，不配带软件，使用方便，价格便宜，但精度较低，在颜色管理的一般领域使用广泛；第二种是便携式色差仪，又称便携式分光色差仪，其除了能直接读取数据外，还能连接电脑，配带软件，体积较小，便于携带，精度较高，价格适中；第三种是台式色差仪，又称台式分光测色配色仪，其具有读数窗口，连接电脑时需要使用测色、配色软件，具有高精度的测色和配色功能，体积较大，性能稳定，价格较高。

2.按测量原理分类

色差仪按照按测量原理可分为三刺激值型色差仪和分光型色差仪。三刺激值型色差仪是利用反射或者透射方式获取可见光范围内被测物的所有波长信息，然后经过一次性积分得到被测物的三刺激值，再计算出相应的颜色参数。而分光型色差仪和三刺激值型色差仪不同，其并不是直接测量待测物的三刺激值，而是通过测量待测物的反射或者透射光谱，然后根据国际照明委员会推荐的某种颜色计算标准，进行计算得到待测颜色的三刺激值和其他颜色参数。

3.按光路结构分类

色差仪按照光路结构的不同可以分为d/8°结构和45/0°结构，也就是我们所说的d/8°积分球色差仪和45/0°环形照明式色差仪。d/8°积分球结构色差仪不仅能测量不透明样品的颜色，还可以测量透明样品的颜色。而45/0°环形照明式色差仪是完全不包括镜面反射光的，测得的数据与人眼观察一致，另外这种仪器只能测量不透明样品的颜色。

衡量色差仪测量精度的指标：

1.稳定性

稳定性指的是测量仪器保持其计量特性并不因测量时间而改变能力，对于仪器稳定性的检测流程，规定为在系统开机预热后，在15分钟内对参考白板进行8次测量，并对测量结果中颜色三刺激值Y值进行稳定性评价，稳定性的计算方法如下式所示：

式中，Y测量的平均值，Yi第i次测量的值。

2.重复性

重复性是指同一测试样品在固定的实验条件下，由同一测量仪器按照相同的测量方法在一定的时间内连续重复测量得到的结果之间一致性的接近程度。重复性是衡量测量系统精密度的指标之一，而影响精密度的主要因素是随机误差，对于织物在线色差测量系统而言，主要有光源功率变化、颜色传感器内部电路随机噪声、系统组合装配的不稳定性等影响因素，因此重复性指标对测色系统性能评价至关重要。其检定过程为在仪器开机15分钟工作稳定后，连续测量参考白板8次，且在此过程中标准参考白板和仪器的相对位置保持固定不变，最后对测量结果的颜色三刺激值，色品坐标和色差等参数进行重复性评价。

对于重复性指标s的计算方法主要如下式所示：

式中，ui为代表了重复性指标各项数据的第i次测量值，u为各项数据的测量平均值，n为测量的次数。

3.复现性

复现性指的是同一样品在改变测量条件或者测量环境后，连续测量得到的结果之间一致性的程度。复现性是描述测量系统精密度的另一项指标，相较于重复性精度，对复现性指标的测量多了测色样品本身不稳定性的影响，因此一般情况下，复现性指标低于重复性指标。其检定过程为：在仪器开机校准预热15分钟之后，连续对参考白板测量8次，每次测量后都以标准参考白板中心处为轴旋转45°左右，复现性指标计算方法如下式所示：

式中，ui第i次测量数据值，u为8次测量的平均值。

4.示值误差

示值误差

示值误差指的是测量值与标准值的差值，也可称为准确度，在测色仪器中可理解为测试结果与标准仪器测量结果相符合的程度。影响系统准确度的因素主要是系统误差，系统误差的大小与方向在测量过程中保持不变，或者按一定规律变化，在织物色差在线测量系统中，系统误差来源于测量几何条件、测量距离、测量环境、杂散光以及颜色传感器本身测量精度等因素的影响，任何一个因素的改变，都会影响颜色测量的结果。示值误差检定指标要求如下表所示。

在色差计检定规程中，规定示值误差的检定过程为使用测色仪器分别对白、红、绿、蓝、黄5种颜色的色卡进行测量，取其三刺激值的Y值以及色品坐标进行示值误差的计算，每种颜色的色卡需要在标准测量条件下重复测量三次并取其平均值，示值误差计算方法如下式所示：

式中，Y、x、y为颜色数据的测量平均值，Y0、x0、y0为颜色数据的标准参考值。