分光测色仪的精度与准确度怎么理解？影响因素有哪些？

分光测色仪的精度与准确度怎么理解？对测色仪器来说，精度指的是测量结果的一致性，而准确度质的是测量值与实际值之间的相符程度。精确度的主要因素是仪器的偶然误差，而准确度主要受仪器系统误差的影响。本文对分光测色仪的精确度与准确的含义及影响因素做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

分光测色仪的精度与准确度怎么理解？

对仪器来说，精度指的是测量结果的一致性，仪器精度主要影响因数是仪器的偶然误差，对分光测色仪等仪器来说，仪器偶然误差的主要来源有环境杂散光变化，电子学部分的信号噪声及样品的不稳定性等。仪器的准确度主要指测量值与实际值之间的相符程度，对分光测色仪器来说，准确度主要受仪器的系统误差的影响，系统误差包括波长误差，探测系统的非线性，照明探测几何条件的误差，杂散光，标准白板数据的准确性及样品本身的非线性效应等。最开始的测色仪器对精度和精确度的评价主要着重于其物理量的误差，如波长误差，光谱反射比误差或是三刺激值误差等，这类误差很难与人眼的真实视觉联系在一起，而同样的光谱反射比误差或是同样的三刺激值误差可能在人的实际视觉中也会有不同的差别效果，普通用户很难将这些物理量上的误差的变化与颜色变化联系起来。

仪器所选的颜色空间也会对仪器的精度和准确度造成影响。在均匀色度空间中，两个色品点之间的距离定义为色差，均匀色度空间可以做到相同的色差在人的真实视域中有相同颜色感觉变化，故现在一般我们采用CIE1976LAB系统或是CIE1976LUV中定义的色差来衡量仪器的精度与准确度。用同一台仪器，同一个样品进行多次测试，得到一组数据，将这组数据的平均值作为参照与上面一组数据求色差，再求这些色差的平均值，我们称这个平均值为平均色差，这个值即用来表示仪器的精度。准确度是通过与标准值得比较得到的，测试方法是用待测仪器测量某个标准的、三刺激值已知的样品，进行多次测色得到一组数据，将这组数据与样品的已知色品坐标做色差计算，求的色差的平均值，我们称之为与标准值的平均色差，也即准确度。一般现代分光测色仪器的精度可达0.1CIELAB或CIELUV色差单位，准确度比精度低一个数量级，大概可以达到1CIELAB或CIELUV色差单位。而一般条件下颜色变化的感觉值与色差值得对应关系如下表所示。从表中我们可以看见1CIELAB或CIELUV色差单位的误差对应的感觉为轻微，尚未到可察觉的地步，能满足我们一般颜色测量的要求。

精度与准确度的重要性根据应用的不同有所变化，对于用于检验具有与本身样品具有相同色品组成的产品的一致性时，精度指标比较重要，当测量不同样品，并且测量仪器也不一致时，准确度是更重要的指标。

分光测色仪精度与准确度的影响因素：

1.色度计算的影响

利用分光测色仪器的光学部分与阵列探测器件 CCD，我们可以得到待测色光的光谱分布，进而通过光谱数据求和算的三刺激值。对于三刺激值计算式的波长范围与波长间隔的选择，不仅关系到仪器最终的精度与准确度，也会直接影响仪器的复杂度与成本。不同的波长间隔要求反应到光学部分，对应的是不同的分光器件，不同精度的探测器件，甚至不同的光学结构等。所以合理选取波长范围与波长精度，对颜色测量仪器有着非常重要的作用。

对于波长范围和波长间隔对精确度计算的影响，CIE 结合之前许多学者的研究成果，提出推荐计算条件：在进行精确计算时，波长范围选取整个可见光谱区360-830nm，波长间隔选取1nm进行计算；对与精度要求不严格的场合，可近似取波长范围380-780nm，波长间隔取5nm，计算结果一般可以满足我们的需求。早期的CIE在精度要求不严格的情况下也有过波长间隔取10nm，波长范围取400-700nm的说法，但是在最新的CIE出版物中已将其弃用。

2.其他因素的影响

影响不同仪器测试结果一致性的因素有：

照明探测几何条件的一致性。由于不同的照明探测几何条件对与样品表面反射性能可能有不同的响应，照成仪器的偏差不同，对测试结果的一致性会照成影响。就CIE最新出版物给出的建议，漫反射含镜面反射的几何条件，其测量结果的一致性比较好，故一般仪器均推荐采用这种条件。

不同仪器使用的光吸收阱的位置、尺寸与有效反射率不同，对测量结果的一致性会有一定的影响。

仪器用的积分球尺寸、有效开孔面积、反射率、挡板位置、球内涂层分布的不同也会对测量结果产生影响

对于仪器显示的测量结果，不同厂家可能采用的是不同的计算公式，光谱数据中波长范围，波长间隔的的选取也可能不同，会对测量结果产生一定的影响。

仪器的精度，准确度等的差异，仪器所处的环境变化，光学器件的精确度，电子学器件的精度，以及数据处理时的采用的算法等都是影响测量结果的重要因素。

与目视结果相比，仪器测量结果不受心理因素的影响，只受相关物理因素有关，又因为色度学计算模型与人眼观测相比并不完全相符，故仪器测量结果给出的一致性可能并不能与人眼视觉的一致性完全相符，但是色度仪器的测量结果作为一种标准参考，可以为很多行业提供参照标准，并保持产品的一致性。