色度計基礎（四）測色儀器的重要參數

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色度計基礎（四）測色儀(yi) 器的重要參數

如何挑選一款合適的測色設備，除需要考慮設備能否適應測試場景，通過考量一些儀(yi) 器普遍標注的，可以作為(wei) 比較和參照依據的重要參數，對購得合適的實驗設備也非常重要。了解一台測設設備有哪些重要參數，表示什麽(me) 樣的含義(yi) ，由什麽(me) 影響，對挑選一款合適的測色設備顯得非常重要。

一、色坐標精度

光電積分測色儀(yi) 器的色坐標準確度，主要受盧瑟條件限製。在CIE-XYZ色度係統中，樣品色坐標X,Y,Z值的獲得可以由下式表示。式中，S（λ）為(wei) 光源的光譜能量分布，β（λ）表示物體(ti) 的光譜幅亮度因數，x（λ）、y（λ）、z（λ）表示CIE標準觀察者光譜三刺激值譜線。

圖 1 左：XYZ值的與(yu) 標準CIE-XYZ係統譜線的關(guan) 係

                                                                      右：Hyperion色度計三刺激值譜線

根據盧瑟條件，光電積分測色設備，要想獲得準確的XYZ坐標，就必須要有跟CIE-XYZ標準色度係統高度吻合的三刺激值曲線，這將直接反映在設備的色度精度上。

二、亮度精度

在XYZ色度係統中，Y值符合人眼光譜靈敏度曲線，故可用Y值表示樣品的亮度。如前所述，設備測得亮度值的精確度可能受盧瑟條件

限製。

此外，分光器件、探測器和信號放大電路的線性度也會(hui) 影響設備的亮度精度。這類係統中常用反射式光柵作為(wei) 分光器件，受入射角和波長影響，經光柵衍射後的光在各個(ge) 方向上的能量分布不均勻，zui終呈現為(wei) 入射光強和實際探測光強之間的非線性。同時，探測器對不同強度入射光的響應的線性度，信號放大電路的線性度也會(hui) 影響設備的亮度精度。這些在儀(yi) 器測試階段可以明確的係統誤差，生產(chan) 商可以通過硬件上或軟件上的補償(chang) 來消除。

圖 2 某款探測器的波長靈敏度曲線

三、數據重複性

各器件性能可靠性：

儀(yi) 器中，各器件對環境的敏感程度影響著測試數據的穩定性，這些影響可能來自機械震動、環境溫度變化等。

噪聲水平：

各類光電二極管、ccd都存在暗電流，且暗電流大小會(hui) 受探測器溫度影響較大，儀(yi) 器內(nei) 部產(chan) 生的熱量能否及時從(cong) 設備中排出，對設備

測試數據的穩定性影響明顯。

四、光譜分辨率（僅(jin) 針對光譜儀(yi) ）

光柵刻劃線密度：光柵的刻劃線密度，影響光柵的分光能力。在一定範圍內(nei) ，光柵刻劃線密度大，則光柵可以將樣品光譜分散到更大的角度上，可以將波長分的更細，增加線陣CCD的像元個(ge) 數，則可以提高光譜分辨率。但同時，在樣品光強不變的情況下，單個(ge) 傳(chuan) 感器上的分得的信號強度變弱。這往往需要廠商在設備成本、探測精度和光譜分辨率之間做一個(ge) 權衡。

五、單次測試時間

儀(yi) 器的測試時間，一方麵取決(jue) 於(yu) 探測器需要多長時間獲得足夠強度的信號，另一方麵設備對數據的處理速度，一次測試結束到下一次測試開始，設備所需的穩定時間也會(hui) 影響儀(yi) 器測試速度。

同類儀(yi) 器的單次測試時間，在低亮度下，差距較為(wei) 明顯。在保證滿足測試精度要求的情況下，設備的測試速度，直接影響工廠產(chan) 線的檢測效率。

六、光強範圍

設備標稱的可以探測的光強範圍，影響設備可以国产成人在线观看免费网站的場景。對低亮度，需要驗證設備在該亮度下的實際測試的精確度是否能滿足需

求。

 

圖 3  Hyperion的部分數據單

補充： 国产欧美在线手冊(ce) 中標注的數據能直觀的表征設備的性能，但卻隱藏了很多測試過程中的條件。測試條件的改變，引起設備測試能力的變化，有時隻有在實際測試中才能體(ti) 現出來。在實際測試中，需要考慮以下因素對測試的影響。

1. 樣品亮度：

各類測色儀(yi) 器，在信號強度較低時，各類測試結果、測試精度都會(hui) 出現變化。這很好理解，根據前麵的描述，信號強度變弱後，隨著增益係數的增大，噪聲水平顯著提升，信噪比降低，測試數據準確度下降。因此設備在低亮度下性能也是設備品質的重要指標。

2. 環境光影響：

在儀(yi) 器的測試環節，往往將儀(yi) 器置於(yu) 暗室之中完成測試和標定，但在實際的產(chan) 線上，可能有部分環境光或其他設備的光源存在，可能會(hui) 對儀(yi) 器的精確度產(chan) 生影響。

3. 測試距離，麵積：

儀(yi) 器的測試麵積變化，對於(yu) 已知均勻性很好的樣品，對測試結果的影響並不明顯。但對於(yu) 均勻度未知的樣品，測試麵積的變化，會(hui) 引起采樣區域的變化，對測試結果影響明顯。

測試距離比較長的係統，可能會(hui) 對環境光敏感，較長的焦距，讓雜散光，環境光可以進入設備，但這也不是絕對的，取決(jue) 於(yu) 設備的光學係統設計。

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