什么是色差儀的臺間差？什么是色差儀的重復(fù)性？色差儀的臺間差也叫器間差，是兩臺或多臺儀器測量同一個顏色的接近程度，是儀器系統(tǒng)誤差的體現(xiàn)；色差儀的重復(fù)性是儀器隨機誤差的體現(xiàn)，是同一儀器在相同位置及相同環(huán)境下多次測量后得出的數(shù)值之前的差值平均值。本文對色差儀臺間差和重復(fù)性的概念及其對測色的影響做了具體的分析。

什么是色差儀的臺間差和重復(fù)性？

1.色差儀臺間差

色差儀的臺間差，又稱器間差，指的是兩臺或多臺儀器測量同一個顏色的接近程度，是儀器系統(tǒng)誤差的體現(xiàn)。作為儀器性能表現(xiàn)的重要參數(shù)之一，我們通常會介紹到的“器間差”，也就是IIA（Inter-Instrument-Agreement）。有時，也會講到“臺間差”，即IMA（Inter-Model-Agreement），這個參數(shù)一般不會在儀器的規(guī)格表中體現(xiàn)出來。但這兩者經(jīng)常會被誤認(rèn)為是一樣的概念，其實不然。

同款型號的量產(chǎn)機型，由于不可避免的差異，比如積分球、光路等因素，造成在測量絕對值上存在細(xì)微差異的情況，器間差（簡稱IIA），通常用于表示兩臺同款型號的設(shè)備在測量相同樣品時，表現(xiàn)有多么的接近。值得注意的是“同款型號” 這個關(guān)鍵點，比如，多TS7036相互比較或TS7036與TS7036進(jìn)行比較等。

這就意味著，類似TS7036與TS7030之間，TS7036和TS7020之間的比較，就不屬于這個范疇，而應(yīng)該屬于“臺間差”，簡稱“IMA”。

為了更好地進(jìn)行比較，每一家生產(chǎn)制造商，在設(shè)備生產(chǎn)出來后，會通過比較量產(chǎn)機和其“內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)機”之間的差異——通常是測量BCRA12色板，這種多少近似的方法來直接給出IIA。作為內(nèi)部參考和計算，有時還會用到更多的標(biāo)準(zhǔn)樣品，比如：鏡子。但是，行業(yè)里大家默認(rèn)的定義算法，是以12 BCRA色磚的平均△E*來表示IIA的。

2.色差儀的重復(fù)性

重復(fù)性是指的同一儀器在相同位置及相同環(huán)境（包含溫度、供電、空氣、磁場）下多次測量后，得出的數(shù)值之前的差值平均值就是儀器的重復(fù)性，而三恩時色差儀重復(fù)性則是指儀器測量白板30次得到數(shù)值△E的平均值。

即使說儀器多次測量后得到數(shù)據(jù)的誤差有多少，多次測量后儀器得到的測量數(shù)據(jù)是否還準(zhǔn)確的一個可靠參數(shù)，此參數(shù)又可以作為一個儀器的質(zhì)量判斷。

色差儀臺間差和重復(fù)性的影響：

1.色差儀臺間差的影響

儀器間一致性，又譯作器間差、機臺差，指的是兩臺或多臺儀器測量同一個顏色的接近程度，是儀器系統(tǒng)誤差的體現(xiàn)。有6個因素影響儀器測量的色度參數(shù)，分別是：

1.色度參數(shù)所使用的顏色空間；

2.計算色度參數(shù)所使用的CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體；

3.計算顏色值所使用的CIE標(biāo)準(zhǔn)觀察者光譜三刺激值；

4.儀器類型，幾何條件，規(guī)格等；

5.樣品的制備方法；

6.樣品在儀器上的放置方法。

其中任何一個因素的改變，都會改變顏色的測量值。最好的儀器間一致性，是使用同一家生產(chǎn)商的同一款儀器，在以上六個因素一致的情況下獲得的。否則，不同條件下色度參數(shù)的絕對值相互比較往往是沒有多大意義的。

為了獲得多臺儀器間一致性的精確信息，國外廠商普遍使用第二代BCRA陶瓷色板建立儀器間一致性。第二代BCRA陶瓷色板是英國陶瓷研究協(xié)會的陶瓷標(biāo)準(zhǔn)色板，是國際通用的顏色標(biāo)準(zhǔn)，共14塊，其中白板和黑板各1塊，7塊用于光譜響應(yīng)測量的色板，2塊用于色差測量的色板，3塊用于光度標(biāo)尺線性度測量的灰色板。儀器分別測量這12塊BCRA陶瓷色板，計算每一塊色板測量值與標(biāo)準(zhǔn)值的色差，12塊色板的色差就是儀器間一致性。

日本臺式分光測色儀CM-3700d，儀器間一致性指標(biāo)為，測量12塊BCRA標(biāo)準(zhǔn)色板，與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相比，色差ΔE*ab平均值0.08，最大色差0.3。三恩時便攜式分光測色儀TS7708，儀器間一致性指標(biāo)為，測量12塊BCRA標(biāo)準(zhǔn)色板，與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相比，色差ΔE*ab平均值小于0.2。

GretagMacbeth在線式分光測色儀ERX50，儀器間一致性指標(biāo)為，測量12塊BCRA標(biāo)準(zhǔn)色板，色差ΔE*ab平均值<0.3。

當(dāng)前，分光測色儀的儀器間一致性，色差ΔE*ab平均值最高可小于0.1，色差平均值通常小于0.3。因此，儀器之間的臺間差，也會影響分光測色儀測量結(jié)果的精度。

2.色差儀重復(fù)性的影響

重復(fù)性是儀器隨機誤差的體現(xiàn)，主要因素是光源能量波動和探測器及電子學(xué)噪聲所帶來的隨機誤差。對于直流式光源，光源能量波動可以通過電源穩(wěn)壓等措施降低；對于脈沖式光源，當(dāng)前最好的脈沖氬燈閃光能量波動均方根仍大于1%，而且這個因素將直接成為影響儀器重復(fù)性的最大來源。但是通過監(jiān)測光源能量并進(jìn)行相關(guān)補償處理，仍然可以有效降低光源能量隨機波動帶來的隨機誤差。這時探測器及電子學(xué)噪聲所帶來的隨機誤差將是影響儀器重復(fù)性的主要因素，設(shè)計時必須盡可能降低這個因素。

國外分光測色儀的重復(fù)性常常這樣評價。在儀器進(jìn)行白板定標(biāo)后，以若干秒間隔，再連續(xù)測量標(biāo)準(zhǔn)白板N次，統(tǒng)計這組數(shù)據(jù)的光譜反射率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差和均離色差。此外，有些廠家簡化了說明，連續(xù)測量標(biāo)準(zhǔn)白板N次，將這組數(shù)據(jù)中各次數(shù)據(jù)與平均值求色差，只提最大色差，即色差小于某一量值。

如三恩時便攜式分光測色儀TS7708，其重復(fù)性的指標(biāo)為，測量標(biāo)準(zhǔn)白板，光譜反射率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差<0.08%（400～700nm處<0.18%），色差ΔE*ab準(zhǔn)偏差<0.03；日本臺式分光測色儀CM-3700d，測量標(biāo)準(zhǔn)白板，光譜反射率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差<0.05%，色差ΔE*ab準(zhǔn)偏差<0.005，測量標(biāo)準(zhǔn)黑板（光譜反射率因數(shù)1%），380～740nm光譜反射率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差<0.02%，360～370nm光譜反射率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差<0.04%。鑒于其色差準(zhǔn)偏差并無詳細(xì)解釋，這里認(rèn)為是均離色差。Datacolor650臺式分光測色儀，重復(fù)性的指標(biāo)為，CIELAB色差最大0.015。GretagMacbeth在線式分光測色儀ERX50，重復(fù)性的指標(biāo)為，色差ΔE*ab<0.1。

當(dāng)前，臺式測色儀的重復(fù)性色差ΔE*ab最高可達(dá)0.005，便攜式測色儀的重復(fù)性色差ΔE*ab最高可達(dá)0.04，在線式測色儀ERX50的重復(fù)性色差ΔE*ab小于0.1。因此，不同儀器之間重復(fù)性測差異，也會造成分光測色儀測量結(jié)果之間存在差異。