[国家计量标准]-JJG 595-2002 测色色差计检定规程.pdf

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1、中华人民共和国国家计量检定规程 J J G 5 9 5 -2 0 0 2 测色色 Co l o rime t e r s a n d Co l o r 差计 Di f f e r e n c e Me t e r s 2 0 0 2 一0 9 一 1 3 发布2 0 0 3 一0 3 一1 3实施 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局发布 J J G 5 9 5- 2 0 02 测色色差计检定规程 尹口. 0. 0. 0. O. O. 0. 0. O. ，. ，. ， . 弋 .六.六，.占切.人.叭.产，.夕 V e r i f i c a t i o n R e g u l a

2、t i o n o f Co l o r i me t e r s a n d Co l o r Di f f e r e n c e J J G 5 9 5 -2 0 0 2 代替 J J G 5 9 5 -1 9 8 9 飞. 0. o. 0. 0. 0. 。. 0. 0o. o. o. o. 。 本规程经国家质量监督检验检疫总局于 2 0 0 2 年 0 9月 1 3日 批准 ，并 自 2 0 0 3 年0 3 月1 3日起施行。 归 口 单 位:全国光学计量技术委员会 主要起草单位:中国计量科学研究 院 参加起草单位:北京康光仪器有限公司 中国测试技术研究院 本规程委托全国光学计量技术

3、委员会负责解释 . UG 5 95 - 2 00 2 本规程主要起草人 : 马煌 袁渤信 朱音 参加起草人 : 李晓滨 周彦 余德萍 ( 中国计量科学研究院) ( 北京康光仪器有限公司) ( 中国计量科学研究院) ( 中国测试技术研究院) ( 中国测试技术研究院) ( 中国测试技术研究院) JJ G 5 95 - 2 00 2 目录 1 范围 。 ， ， ， ， 。 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， - 一( 1 ) 2 引用文献 ， ， ( 1 ) 3 概述 ( 1 ) 3 . 1 原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 1 ) 3 . 2 计算公式 4 ， ， ( 2) 4 计量性能要求 ， ， ， ( 3 ) 4 . 1 稳定性 ( 3) 4 . 2 重复性 ( 3) 4 . 3 复现性 ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， ， ( 3) 4 . 4 示值误差 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 一( 3) 4 . 5 配套工作标准板 ( 3 ) 5 通用技术要求 ( 3 ) 5 . 1 外观 .

5、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 3 ) 5 . 2照明与观测条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6、 . . . . . . . . . . . . ( 4 ) 6 计量器具控制 ， ， - 。 ， 。 ， 。 ( 4 ) 6 . 1 检定条件 ( 4) 6 . 2 检定项 目 ( 4) 6 . 3 检定方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， ( 4) 6 . 4 检定结果的 处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， ， (

7、5 ) 6 . 5 检定周期 ， ， ， ， ， 。 ， ( 5 ) 附录 A 关于测色色差计和色度计的照明与观测条件的规定 ( 7 ) 附录 B 测色色差计响应值与三刺激值的关系 ( s ) 附录 c 检定证书内页格式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( i o 附录 D 标准照明体和光谱三刺激值的加权系数表 ， ， ， ， ， ， 一( 1 1 ) 7d G 5 9 5- 2 0 0 2 测色色差计检定规程 范 围 本规程适用于光电积分式测色色差计的首次检定、后续检定和使用中检验。光电积 分式测色色差计的定型鉴定 、样机试验中对计量性能的要求可参照本

8、规程执行。 2 引用文献 G B / T 5 6 9 8 -2 0 0 1 颜色术语 G B / T 3 9 7 8 -1 9 9 4 标准照明体及照明观测条件 使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。 3 概 述 3 . 1 原理 测色色差计用于测量非荧光物体表面色及色差。测色色差计 ( 包括色度计 ，以下 同)由照明系统、探测系统及数据处理系统三大部分组成，其输出结果 ( 或经必要的数 学处理)即 为三刺激值X , Y , Z( 或几。 ，I lo I Z , o ) ， 经计算得出色品坐标x , y 或色 差 。 按国际照明委员会 ( C I E )所推荐的测色原理，仪器的总

9、光谱灵敏度 ( 光源、光学 系统、探测器三者的综合响应)应符合式 ( 1 )或式 ( 2 )的关系: 对于 C / 2 0 : K , S ( A ) 二 二 ( A ) Y ( A ) = S c ( A ) 二 ( A ) 凡S ( A ) r , ( A ) Y ( A ) = S c ( A ) Y ( A ) K 3 S ( A ) r , ( A ) y ( A ) =S , ( A ) Z ( A ) ( 1 ) 对于 氏 / 1 0 0 : . S ( A ) : 二 ( A ) Y ( A ) = S D ( A ) 无 i o ( A ) K Z S ( A ) r y (

10、 A ) Y ( A ) = S . ( A ) y , o ( A ) K 3 S ( A ) : 二 ( A ) Y ( A ) =S D ( A ) . , o ( A ) ( 2 ) 式中:S ( 劝仪器光源的相对光谱功率分布; S c 拟) I S . ( A ) 分别为标准照明 体 C 与 标准照明体D 6 ， 的 相对光谱功率分 布 ; K K 2 , K 3 与波长无关的常数; r 二 ( 劝， 二 ， ( 劝, r , ( A ) 仪器中拟合人眼色觉特性的修正滤光器的相对光谱透射 比; 无 ( A ) , Y ( A ) , 牙 ( 劝- C I E 1 9 3 1 标准观察

11、者光谱三刺激值; x lo ( A ) , Y l o ( . l ) , Z lo ( A ) -C I E 1 9 6 4 标准观察者光谱三刺激值; J JG 59 5 - 2 00 2 Y ( 劝仪器探测器未加修正滤光器前的相对光谱响应度。 通常把满足公式 ( 1 ) , ( 2 )的测色条件称作卢瑟条件。 仪器符合卢瑟条件的程度，决定着仪器测色准确度的高低。为了减少由于卢瑟条件 不够满足而导致的测色误差，应为仪器配备适当的专用工作色板，用来分别校正仪器。 对于满足卢瑟条件的仪器，仅配上工作标准白板即可。而对于偏离卢瑟条件较严重的仪 器，应配足能覆盖相应测色范围的专用工作色板。 3 .

12、2 计算公式 3 . 2 . 1 三刺激值与色品坐标的关系按 C I E规定为 : 对 于 C / 2 : les一 、 y + X 了护气、 一 山.1 X % =X+I 瓜 7 . Y y = x+Y +2 Z 之 二 x 下 Y . +Z= ( 3 ) 对于D s s / 1 0 : xl 0 - 10 = x l o + Y l o + Z u Y l o y lo = X l o 刃 l o + Z ( 4 ) z lo = x lo + Y lo + Z lo = 一 ( x to + Y lo ) 2 l oZ 3 . 2 . 2 色差按C I E L A B 均匀色空间 下的色

13、差公式计算， 该公式为: A E 6 一 ( : ) ， 、 ( 。 ) ， + ( 。 ) 2 告 式中:A L 参考样品与被测样品两者明度指数 L 的差值; A a * ，A b 参考样品与被测样品色度指数 a 和 b 相应的差值。 L ， a ，b “ 的 计算公式如下: ( 5 ) 6 刹 6 - L 玖一Yn乙一凡 J!rJ卜 1 一 了 X八了 a一=5 0 01 I = I L 入。/ 1 rIY 3 b一=2 0 0 卜子 1 -一 t 、 Y ( 6 ) 式中:X Y X， Y 2 参考样品或被测样品的三刺激值; i 当 i 值为1 时对应参考样品，i 值为2 时对应被测样品

14、; Z , 标准照明体的三刺激值，其值见表 t o J JG 5 9 5- 2 0 0 2 表 1 标准照 明体 的三 刺激值 件 X. Y .Z .备注 C/ 2 0 9 8. 0 71 0 0. 0 01 1 8. 23 根据 G B / T 3 9 7 8 -1 9 9 4 标准照明体及 照明观测条件 D / 1 0 - 94. 8 11 0 0. 001 0 7. 3 2 3 . 2 . 3 本规程要求用 Y ， 二 ， Y 表示色度值; 用 E 二 表示色差。对特殊要求， 可以 增加 其他表示法。 4 计量性能要求 4 . 1 稳定性 ( 分级要求详见表 2 ) 4 . 2 重复性

15、( 分级要求详见表 2 ) 4 . 3 复现性 ( 分级要求详见表 2 ) 4 . 4 示值误差 ( 分级要求详见表 2 ) 表 2测 色色差计 分级标准 级 别 : 石 F 7 一一一一 4 18标， 一级 二级 .目一一一一一一一 全 稳定性 Ah( Y )X0. 2簇0. 4 重复性 J ( Y ) X0. 30. 5 : ( : ) ， s ( y ) 50. 0 0 1 乓0 . 0 0 3 s ( 4E)50. 2 5 0 . 4 复现性 Al ( Y)51 .052 . 0 A l ( 二 ) , 4 l ( Y ) 50.0 0 2乓0 . 0 0 6 AI ( A E ) X

16、0 . 5 _0. 7 示值误差 y g 1 . 5 _ 3 X, Y _0 . 0 2 0 80. 0 2 5 4 . 5 配套工作标准板 仪器的配套工作色板中，必须包括一块白板，而且色板的色覆盖性应与仪器满足卢 瑟条件的完善程度和测量对象相适应。其量值经计量检定合格，且在检定周期内。色板 的年变化率 二 ， 4 y 应小于0 . 0 0 5 0 5 通用技术要求 外 观 1 仪器主机的光、机、电各部分应能正常工作，不应有任何影响仪器计量性能及 J JG 59 5 - 20 0 2 功能的缺陷。 5 . 1 . 2 仪器配套的专用工作白板和色板应平整、清洁、干燥 、颜色均匀、不透明，无 裂痕

17、、皱纹和气泡等缺陷。 5 . 1 . 3 仪器应有如下标记:名称、型号、编号、厂名、【 应二 标志及出厂日期。 5 . 2 照明与观测条件 应符合 G B / T 3 9 7 8 -1 9 9 4 标准照明体及照明观测条件中的规定，即应符合 4 5 / 0 , 0 / 4 5 , 0 / d , d / 0 四种条件中的任一种。 计，器具控制 包括首次检定 、后续检定和使用中检验。 6 . 1 检定条件 6 . 1 . 1 检定设备 颜色分别为白、红、绿、蓝、黄的一级标准色板各一块。其色度量值由国家法定计 量检定机构或经国家授权的计量技术机构检定给出。 6 . 1 . 2 环境条件 检定的环境

18、温度为 ( 2 3 士 5 ) 9 C，相对湿度不大于 8 0 %. 6 . 2 检定项 目 6 . 2 . 1 任何等级的测色色差计在周期检定中的检定项 目都包括:外观、重复性、复现 性和示值误差。 6 . 2 . 2 首次 ( 包括修理后)检定，在 6 . 2 . 1 必检项 目之外，应增加对仪器稳定性、照 明与观测条件的检定 ，如表 3 所示。 表3 测色色差计检定项目 检定项 目定型鉴定首 次检定后续 检定 使用中检验 外观+ 仪器稳定性 + 重复性 +十十+ 复现性十 十 十 + 示值误差 + 照明与观测条件 + 注:“ +”表示需检定的项目，“ 一”表示不需检定的项 目。 检定方法

19、 1 外观检查 按 5 . 1 的要求 ， 2 仪器稳定性 仪器预热后 ，在 用 目视 法判断 。 巧 m i n 内对三刺激值 Y至少进行 8 次测量，并应符合表 2 要求。 J J G 5 9 5 -2 0 0 2 稳定性O f 的计算方法如下: A f =! Y ; 一Y l m - ( i =1 , 2 ,，8 ) 式中:1 1 -测量的平均值; Y , 第 i 次测量值。 6 . 3 . 3 重复性 仪器预热之后 ，对仪器定标，连续测量专用工作白板 8 次。 动。测量结果应符合表 2 要求。重复性 : 的计算方法如下: ( 7 ) 在测量中，白板保持不 ， 二 共. ( u 一 、

20、) 2 勺 “ 一 1; 花万 ( 8 ) 式中: u ;( 刺激值、 色度坐标、 色差等的) 第 i 次测量值; u -测量的平均值 ; n 测量次数。 6 . 3 . 4 复现性 复现性是表现仪器与白板对量值的综合复现能力的指标。接上一步骤，重新定标仪 器后，连续测量专用工白板 8 次，测量中，每次都要以白板中心为轴转动约4 5 0 。测量 结果的复现性应符合表 2的要求。复现性 l 的计算方法如下: A l ( u ) = I u 一 u 1 。 。 、 ( i = 1 , 2 , , 8 ) ( 9 ) 式中:u : -( 刺激值 、色度坐标、色差等的)第 i 次测量值; 云 测量的平

21、均值。 6 . 3 . 5 示值误差 仪器预热之后， 对白、 红、 绿、 蓝、黄5 种标准色板的 Y , x , y 进行测量， 每块 色板重复测量 3 次，取平均值与色板的各自标准值之差定义为示值误差。其结果应符合 表 2要求 。示值误差的计算方法如下: D Y =! Y 一Y o ! 二 =! * 一 x o I A y =1 y 一 y o b ，x 0 , Y o 色 板的标准色度值; Y , 无 ， 夕 仪器测量标准色板所得的各自 平均值。 ( 1 0 ) 式中:Y n 6 . 3 . 6 照明与观测条件 用经验和 目 视方法进行判定 ( 参见附录 A ) ，并可参照仪器说明书。 6

22、 . 4 检定结果的处理 6 . 4 . 1 重复性、复现性和示值误差为主要项 目，其余为非主要项 目。当有一个主要项 目 或三个以上非主要项目超差或不合格者，降一级或者定为不合格仪器。 6 . 4 . 2 按本规程要求 ，对检定合格的测色色差计出具检定证书，并定级;对检定不合 格的测色色差计出具检定结果通知书，并注明不合格项目。 6 . 5 检定周期 检定周期一般不超过 1 年。但当仪器专用工作色板有损伤或量值可疑时，应提前送 J JG 5 95 - 2 00 2 检。每次送检应带上次检定的证书，否则按首次检定处理。 检定证书的内容见附录 C o J J G 5 9 5 -2 0 0 2 附

23、录 t 1 关于测色色差计和色度计的照明与观测条件的规定 仪器的照明与观测条件用 “ 照明/ 观测”表示。有如下4 种: A . 1 4 5 0 / 垂直 ( 用4 5 / 0 表示) 样品被一束或多束光照明，照明光束的轴线与样品表面的法线成夹角 ( 4 5 士 2 ) 0 , 观测方向和样品的法线间的夹角不应超过 1 0 0 ，照明光束的轴线和任一条光线间的夹角 不应超过 8 0 。在观测光束方面也应遵守同样的限制。 A . 2 垂直/ 4 5 0( 用 。 / 4 5 表示) 样品被一束光照明，该光束的有效轴线与样品的法线间的夹角不应超过 1 0 0 ;在与 法线成 ( 4 5 士 2 )

24、 。 的角度下观测样品;照明光束的轴线和任一光线间的夹角不应超过 8 0 0 在观测光束方面也应遵守同样的限制。 A . 3 漫射/ 垂直 ( 用 d / 0 表示) 样品被积分球漫射照明，样 品的法线和观测光束的轴线之间的夹角不应超过 1 0 0 ; 当积分球开孔部分的总面积不超过球内反射整球面积的 1 0 %时，其直径可以是任意的; 观测轴线和任一观测光线间的夹角不应超过 5 0 0 A . 4 垂直/ 漫射 ( 用 0 / d 表示) 样品被一束光照明，该光束的轴线与样品法线间的夹角不应超过 1 0 0 ，用积分球收 集反射通量;照明光束的轴线和任一光线间夹角不应超过5 - ;当积分球开

25、孔部分的总面 积不超过球内反射整球面积的 1 0 %时，其直径可以是任意的。 A . 5 镜反射的影响 对于采用上面第 A . 3 , A . 4 款条件的仪器，对于镜反射成分影响，可以通过设置光 泽吸收阱来处理 ，并应说明光泽吸收阱的大小、形状和位置。 A . 5 A当需要有包括镜反射分量一起测量时，在 “ 0 / d ”条件下，不应在严格的垂直照 明下测量 ;相反，在 “ d / 0 “条件下，不应在严格垂直观测情况下测量样品。两者都应 在不使用光泽吸收阱的情况下测量。此时可以用 0 / t 代替 0 / d ，或者用 t / 0代替 d / 0 来表 不 。 A . 5 . 2 当不需要

26、包括镜反射分量的测量时。应使用光泽吸收阱，用0 / d 或 d / 0 来表示。 J J G 5 9 5 -2 0 0 2 附录 B 测色色差计响应值与三刺激值的关系 多数测色色差计具有三个探测器，以分别传感三路色通道的响应值。有的仪器有四 个探测器，从而有四路色通道的响应值。 仪器响应值与三刺激值的关系随着仪器的结构不同而不同，分述如下: 仪器具有按二 ( 几 ) , Y ( 1 ) , z ( 劝匹配的三个探测器者， 其关系式为: 对于 C / 2 0 : X=凡R Y = r , ( B 1 ) 2二K , B 对于 氏 / 1 0 0 : X I D = K , 。 R Y lo =G

27、 Z I o = 气I B ( B 2 ) 式中: K , , K x 上 , ， K = 气 。 仪 器 测色 校 准 系 数; R , ，B 仪器各探测器的响 应值。 B . 2 仪器具有按x , ( A ) , 夕 ( J ) , z ( 劝匹配的三个探测器者， 其关系 式为: 对于 C / 2 0 : x= K , R+ K = B Y= G 2=K _ B ( B 3 ) 对于D , , / 1 0 0 : X ,u = 凡.。 R+ 凡 。 B Y io =G Z ,。 二 气I B ( B 4 ) 式中 : K ., ， K s 。 ， K , ， K 川 ， K = K = ,

28、 仪 器 测 色 校 准系 数; R , , ，B 仪器各探测器的 响应值。 B . 3 仪器具有按x . ( a ) , X 6 ( ) , 刃a ) , z ( 劝匹配的四 个探测器者， 有两种不同表 示法: a )第一种表示法 对于 C / 2 0 : X=凡( R+爪。 ) y= r , ( B 5 ) 2二K , B 对于D 6 5 / 1 0 : J J G 5 9 5 -2 0 0 2 ( R , + .f o R 6 ) 叫叫BS) X I o =凡 Y lo = Z i o =K , 式中 : K , ， K , 1o ， K , , 气 。 ， .f . .f l o 仪

29、器测 色 校 准 系 数; R R b , ，B 仪器各探测器的响应值。 b )第二种表示法 对于 C / 2 0 : 门叫|!R Rb10 2匕K X=凡 R ， 十 Y= 2 =K, B 对于巧/ 1 0 0 : X Io = K ,， a R+ Y l o =G Z Io = 凡。 B 式中: K . , , K = .,o ， K = s K . _ ， K . ， K , . 仪 器 测 色 校准 系 数; R R F , ， B 仪器各探测器的响应值。 J J G 5 9 5 -2 0 0 2 附 录 C 检定证书内页格式 外观照明与观测条件稳定性 示 值 误 差 标 准值示值 示

30、值误差( 示值一标准值) 标 准 色板 Y o生oYu Yx Y Yx Ay 重复性 复现性 : ( Y )s ( x ) s ( y ) s ( AE)Al ( Y)Al ( x) A l ( Y )A I ( AE ) 温度相对湿度 检定 结论 J JG 5 95 - 2 0 02 附 录 D 标准照明体和光谱三刺激值的加权系数表 表 D 1 C I E标准照明体 C和 C E E 1 9 31 标准色度观察者光谱三刺激值 x( A ) , y ( A ) z ( A) 的加权系数 ( 波长间隔A A二1 0 n m) / A/nmS ( A ) x ( A ) S ( A ) Y ( A

31、 ) 5(A)z(A) 一 ，: S O ) 二 ( A ) S ( 又 ) Y ( A ) S ( 人 ) . ( A ) 38 00. 00 40. 0 0 0 0 .0 2 0一 5 008. 98 46. 6 270. 0 1 0 3 oo0. 01 90. ( X城 ) 。 一0 8 ，一一 6 0 0 8. 9 495. 31 60. 加7 4 0 0 0. 0 850. 00 20. 4 04 1 6 1 0 8. 3 254. 1 760. 0 0 2 41 0 0. 3 2 90. 00 9 一 6 207. 0 703. 1 530. 0 0 2 4 2 0 1. 2 3

32、80. 03 75. 9 4 9 一 6 3 0 5. 31 02. 1 90 0. 仪K 】 43 02. 9 9 70. 1 2 2 1 4 . 6 2 一 6 403. 6 9 41. 4 430. 0 0 0 科 03. 97 5 0. 26 21 9. 93 8 一 6 5 0 2. 3 4 90. 8 860. 砚 X 1 0 45 03. 91 6 0. 4 月3 2 0 .6 3 ，一 6 6 01 . 3 610. 5 040. 0 ( 洲) 46 03. 36 20. 6 9 4 1 9 .3 0 0一 6 7 0 0. 7 0 80. 2 5 90. l 洲 1 0 4

33、702. 27 21. 0 58 14 .9 7 2一 6 8 00. 3 6 90. 1 3 40. 1 洲 X) 48 01. 1 1 31. 61 8 9 .4 6 1一 6 9 00. 1 710. 0 6 20. ( K 幻 4 9 00. 3 632. 3 5 8 5 .2 7 4一 7 0 0 0. 08 20. 0 2 90. ( 洲 ) 0 5 0 00. 0 523. 401 2 .8 6 4一 71 0 0. 03 90. 0 1 40 洲 X ) 51 00. 0 8 94. 8 3 3 1 .5 2 0一 72 00. 01 90. 00 60. 0 0 0 5 2

34、00. 5 7 66. 46 2 73 00. 0 080. 00 3 0. 0 0 0 5 3 01. 5 2 37. 93 40. 3 8874 00. 0 040. 00 2 0. 0 ( 洲 ) 5 4 02. 7 8 59. 1 4 9 0 J ， ，一 75 00. 0 020. 0 01 0. ( X 洲) 5 5 04. 2 8 29. 83 2 0 .0 8 。 一一 7 6 0 0. 0 010. 0 01 0. ( 洲 X) 56 05. 8 8 09. 8 41 一 7 7 00. 0 010. 0 00 0. 0 00 57 07. 32 39. 1 4 7 一一 7 8 0 0. 0 0 00. 叉X ) 0. 0 00 5 808. 41 77. 9 9 2 0 .0 1 。一 J急和 9 8. 以 61 0 0. 00 0 1 1 8. 1 0 5 1 1 工万 G 59 5-20 0 2 表 D 2 C I E标准照明体 几 和 C I E 1 9 6 4 标准色度观察者光谱三刺激值 无 ， . 义】 ， 夕 。 孟 ) . 之 ， 。 几 】 的加权系数 ( 波长间隔A A =1 0n m) 1 2