分光测色仪的“重复性”和“台间差”怎么理解？

　　精密度和准确度是评价仪器优劣的重要因素，精密度太差则说明仪器自身就稳定也不可靠。分光测色仪中，常用“重复性”描述精密度，“仪器间一致性”也就是“台间差”描述准确度。对于分光测色仪的“重复性”和“台间差”的相关含义，许多的用户不是很理解，下文为大家做了简单的论述。

　　反映测量结果与真值接近程度的量，称为精度，其与误差大小相对应，可用绝对误差或相对误差表示。因此可用误差大小来表示精度的高低，误差小则精度高，误差大则精度低。精度可分为准确度、精密度和精确度。准确度反映测量结果中系统误差的影响程度，精密度反映测量结果中随机误差的影响程度，精确度反映测量结果中系统误差和随机误差综合影响的程度，其定量特征可用测量的不确定度（或极限误差）来表示。

　　仪器的精密度是指测试结果的一致性；准确度是指测试结果与真值相符合的程度，在测色仪器中可理解为与标准仪器测量结果相符合的程度。精密度的影响因素是仪器的随机误差，对于色度计、分光测色仪等光电仪器来说，主要有探测器响应度的变化、电路的随机噪声、光源能量波动、样品本身的不稳定性及测量条件的不稳定性等。准确度的影响因素是仪器的系统误差，系统误差来源于光度标尺误差、波长误差，光谱带宽、几何条件、杂散光等影响。

　　精密度包含重复性和复现性两个指标。重复性是指同一试样在同一实验室，按相同的测量方法由同一测量仪器上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；复现性是指同一试样在改变诸如实验者、测量仪器、实验室或时间等测试条件后，连续测量得到的结果之间一致性的接近程度。可见，在两个实验室进行测量的结果其吻合程度属于复现性，而进行多次测量的易变性则是对重复性的评估。评估重复性和复现性最直接的方法依赖于中心极限定理，其中包含的一系列事件应形成正态或高斯分布，并以标准偏差表示。

　　分光测色仪的系统误差最主要的是光度标尺误差和波长误差。光度标尺误差分为参比白误差和参比黑误差。通常认为白色、黑色校正板数据是准确的情况下，参比白误差主要是白色校正板老化造成，参比黑误差主要是黑色校正板老化和系统杂散光造成。参比白误差主要影响光度标尺的大刻度部分，而对小刻度部分的误差较小；参比黑误差主要影响光度标尺的小刻度部分，而对大刻度部分的误差较小。然而探测器及电路系统的线性也会影响光度标尺误差，即使光度标尺100%和0准确，90%、……、10%也会有误差，这种误差一般较小，也难以校正。随着阵列探测器的广泛使用，分光测色仪不再是具有移动部件的单色仪，因此波长误差的产生往往是波长定标的误差。波长误差主要影响光谱反射率因数曲线中变化率（一阶导数）最大的部分，而在曲线几乎平坦处的影响最小。由于系统误差对于不同光谱反射率因数的影响不同，故其对颜色测量准确度的实际影响取决于被测材料的具体光谱光度特性。

　　曾有厂家对仪器的检验规程着重于它的物理量的误差（如波长误差，光度标尺误差等）和三刺激值误差（△X、△Y、△Z），而这种误差很难与色差直接建立关系，更难与人眼视觉联系起来。有研究者提出用色差数据表示颜色测量仪器的精密度和准确度。用同一台颜色测量仪器，同一个样品，做多次测量，得到一组数据，将各次数据的平均值与各次数据求色差，再求这些色差的平均值，称为均离色差，表示仪器的精密度或重复性。

　　式中，L*i，a*i，b*i分别为N次测量中第i次测量的CIELAB坐标（图片）为各自的平均值。现代颜色测量仪器精密度色差AE*ab可以小于0.1，而一般人眼可看到颜色变化时要近似1个色差单位，所以这个精密度是较为满意的。准确度要与标准值相比较才能得到。而通常分光测色仪、分光光度计和光谱辐射计准确度要比其精密度差，甚至多达一个数量级。用同一台仪器，测量同一个样品，做多次测量，得到一组数据，每次数据与标准值相比计算色差，再求各次色差的平均值，即与标准值的平均色差，表示仪器的准确度。

　　精密度和准确度的重要性依赖于应用，不可一概而论。当用于检验产品颜色一致性时，由于其光谱组成近似相等，仪器精密度是十分重要，而很高的准确度是不必要的。而使用同一类型但不同仪器，或不同类型的仪器、或样品的光谱组成相差较大时，准确度就十分重要了。精密度和准确度是评价仪器优劣的重要因素，精密度太差则说明仪器自身就稳定也不可靠。分光测色仪中，常用“重复性”描述精密度，“仪器间一致性”也就是“台间差”描述准确度。