JJ.国家计量标准-JJG 211-2005 亮度计检定规程.pdf
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1、中华人 民共和 国国家计量检定规程 J J G 2 1 1 - 2 0 0 5 . 巴生 ,. ,卜 ,、r . 毛刃 主 犷, 尸r J 1夕 洲场r. Lum i na nc e M e t e r 2 0 0 5 一0 3 一 0 3 发布2 0 0 5 一0 9一0 3实施 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局发布 J J G 2 1 1 -2 0 0 5 亮度计检定规程 Ve r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f J J G 2 1 1 -2 0 0 5 代替 J J G 2 1 1 -1 9 8 9 J J G 5 5 4
2、 - 1 9 8 8 Lu mi n a n c e Me t e r . o. o. . o. o. o. o. o. . . o. o. o. o. o: 尹.。.。.。.。.。.。.令、 本规程经国家质量监督检验检疫总局于 2 0 0 5年 3 月 3日批准,并 自 2 0 0 5 年 9 月 3日 起施行 。 归口单位 :全国光学计量技术委员会 起草单位 :湖北省计量测试技术研究院 中国测试技术研究院 重庆市产 品质量监督检验所 本规程委托全 国光学计量技术委员会负责解释 J J C 2 11 - z a巧 本规程起草人 : 黄廷茂( 湖北省计量测试技术研究院) 李晓滨( 中 国 测
3、试 技 术 研 究 院) 陈昌鸿( 重庆市产品质量监督检验所 ) J J G 2 1 1 -2 0 0 5 目录 1 范围 (1 ) 2 引用文献 , , ( 1 ) 3 术语和计量单位 , , ( 1 ) 3 . 1 标准色 (1 ) 3 . 2 色校准系数 ( 1 ) 3 . 3 色校准值 , ( 1) 3 . 4 自 校准常数 ( 1 ) 4 概述 4 ( 1 ) 4 . 1 成像式亮度计工作原理 ( 2 ) 4 . 2 遮光筒式亮度计工作原理 ( 2 ) 4 . 3亮度计测色原理 ( 3 ) 5 计量性能要求 ( 4 ) 6 通用技术要求 ( 4 ) 6 . 1 外观 ( 4) 6 .
4、 2 色匹配 ( 5) 7 计量器具控制 , ( 5 ) 7 . 1 检定条件 ( 5) 7 . 2 检定项 目 ( 6) 7 . 3 检定方法 , ( 6) 7 . 4检定结果处理 ( 1 1 ) 7 . 5 检定周期 ( 1 1 ) 附录 A 检定记录格式示例 ( 1 2 ) 附录 B C I E 1 9 3 1 标准色度观察者色匹配函数 ( 1 3 ) 附录 C 透射式标准色板的特性 ( 1 4 ) 附录 n 测量结果不确定度分析实例 , ( i s ) 附录 E 亮度计检定证书和检定结果通知书格式 ( i s ) . 1 . I G 2 11 - 2 0 05 亮 度 计 检 定 规
5、程 范 围 本规程适用于亮度计 ( 含彩色亮度计)的首次检定 、后续检定和使用中检验。亮度 计的定型鉴定、样机试验中有关计量性能的要求可参照本规程执行。 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 7 -1 9 9 7 颜色的表示方法 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 术语和计,单位 3 . 1 标准色 是指己知色度 ( 三刺激值和色品坐标,以下同)标准值的实际标准色光。并有下列 类型。 3 . 1 . 1 用色温为2 8 5 6 K
6、( 分布温度,以下同)的标准光源照明标准白板表面反射后的 色光 。 3 . 1 . 2 用相关色温为 6 5 0 0 K的标准光源照明标准白板表面反射后的色光。 3 . 1 . 3 用色温为2 8 5 6 K的标准光源照明反射式标准色板反射后的色光。 3 . 1 . 4 用色温为2 8 5 6 K的 标准光源与透射式色板组合后的 色光。 3 . 2 色校准系数 针对彩色 亮度计,由 测量标准色光获得的色度值 B o , 。 ,B 。 和标准色光的坐标 x 0 + Y o , : 。 计算得到的系数, 称为色校准系数, 用 k , , k表示。 对于 万 ( 劝分两段模拟 的仪器,k 二 可分为
7、k _ 和k , 6 两个量。 3 . 3 色校准值 针对彩色亮度计,对标准色光进行测量时, 仪器显示的色度值, 用 二 。 ,Y 。 表示。 3 . 4 自校准常数 部分亮度计是以它的自校准功能来保证量值的准确,就是将上级标准亮度值通过仪 器本身的响应值过渡到仪器内部自校光源相应的工作参数上 ,作为自校准常数 ,它与仪 器亮度测量的允许误差的关系用实验方法来确定。 4 概述 亮度计是一种测光和测色的计量仪器。从测光原理可分为成像式亮度计和遮光筒式 亮度计 ;从测量功能可分为亮度计和彩色亮度计。其工作原理都是由视觉 ( 或色觉)匹 配的探测器、光学系统以及与亮度 ( 或三刺激值)成比例的信号输
8、出处理系统所组成。 JJ G 2 11 - 20 0 5 它们的差别主要在于光学系统的显著不同。 4 . 1 成像式亮度计工作原理 成像式亮度计工作原理如图 1 所示。 光探 测 器 光源面L 根据 图 图 1 成像式亮度计结构原理 利用光度学和几何光学的原理可以推出: E =7r r 一 ( 1 一 f ) 2 L 4 j . 、2I ( 1 ) 式中:E 成像面上的照度; L 发光面 上的亮度; : 光学系统的透射比 ( 透过率) ; 了 一透镜焦距 ; l 透镜与发光面的距离 ( 称为测量距离) ; f m 系统相对孔径数, f m = f l D , 其中D为孔径直 径。 当 系 统
9、的 设 计 能 使 子 小 到 可 忽 略 不 计 时 ( 在 某 误 差 范 围 内 ) , )rl1 1 一 f lzIl近 似 等 于 公式 ( 1 )可以化为: F ,= k乙( 2 ) 式 中: 斗 4 / . 公式 ( 2 )为设计成像式亮度计的基本公式。 遮光筒式亮度计工作原理 根据图 2可知,亮度为 L的发光面 S在探测面包含 P点的面元上形成的法 向照度 _S C= L 声二 w L ( 3 ) 式中:。是以尸为顶点,S面为底所张的立体角。尸点是遮光筒后开口的中心点。当遮 光筒及前后开口的尺寸设定之后,该立体角 。便 已确定,从而探测面上的照度与发光 面的亮度成比例。 于是公
10、式 ( 3 )化为: E=气L ( 4 ) J J G 2 1 1 -2 0 0 5 隔板光G 遮光筒 光 探测 器 月闷日六 -卜试一 巴雇侧报彩澎 图2 遮光筒式亮度计工作原理 式中: k 比 例系数。 公式 ( 4 )是遮光筒式亮度计的基本公式。 4 . 3 亮度计测色原理 亮度计的测色功能部分,其探测器的相对光谱响应度应分别与图 3 所示的 C I E 1 9 3 1 标准色度观察者色匹配函数相接近,便构成光电积分式测色仪器。其测色原理如下。 三 (又) 。 5 r I 彗 1 摹 o f / 米 。5嘿 v ( A ) ( A ) 0 00 70 0 波长/ n m 图 3色匹配函数
11、 4 . 3 . 1 具有x ( ) , 丁( A ) , 万( 劝 三个探测器者, 其三刺激值用下式表示: X二k = R I y二 G 2二k = B ( 5 ) 式中: k , , k , 色校准系数; R , ,B 仪器各探测器的输出值 ( 即读数值,以下同) 。 色品坐标按下式计算: J JG 21 1 - 2 a巧 x % = x+Y+z Y Y =S 百 I 平Z z , z = X+Y+7 , ( 6 ) 4. 3. 2具有x , ( ) , ) ( l ) , z ( ) 三个探测器者, 其三刺激值用下式表示: x=k = , R , +k = , B Y = G z=k8
12、气 r ,气 b , k色校准系数; R G, B 仪器各探测器的输出值。 ( 7 ) 式中 : 4. 3. 3 式 中 : R , 具有_ , ( A ) , x b ( A ) , y ( 劝, z ( k ) 四个探测器者, x=k R+k , h R h Y二 2=k _ 8 k . , , k A, k色校准系数; R _ G , B 仪器 各探测器的 输出值。 其三刺激值用下式表示: ( 8 ) 5 计t 性能要求 亮度计分成标准、一级、二级三个级别,各级亮度计的计量性能应满足表 1 的要 求 。 表 1计A性能要求 项 目 示值误 差 ( : ,A Y ) 线性 误 差 换 挡
13、误 差 疲劳 特 性 稳定度 测 量距 离特性 级别 色校准 系数 变化量 视觉匹配 误差 ( Y) 标准 士2. 5 ( 0. 0 1 ) 士 0. 5%10. 5% 1 0. 5 %士 1. 0%士 0. 5士 0. 013 5% 一级 士5% ( 0. 0 2) 士 1 . 0 %+1. 0%生 1 - 0 %1 1. 5%1 1. 0 %士 0 . 0 25 5% 二级 士1 0% ( 0. 0 4 ) 士 2. 0% 士 2 . 0%士 2. 0 %士2. 5%士 2 0%生 0. 0 48_ 0% 6 通用技术要求 6 . 1 外观 J J G 2 1 1 -2 0 0 5 6 .
14、 1 . 1 仪器应有如下标记:仪器名称、型号、编一 号、制造厂、生产 日期,计量器具生 产许可证雪标志。 6 . 1 . 2 仪器不应有影响仪器正常使用的缺陷。 6 . 1 . 3 仪器的光 、机、电等零部件应接触良好,牢固可靠,显示数字清晰完整 6 . 2 色匹配 仪器的探测器必须具备视觉修正器或者色觉修正器,修正器被修正后的相对光谱响 应 度S , ( A ) , S , ( A ) , S , ( A ) 分别与C I E 1 9 3 1 标准色度观察者的色匹配函数% ( A ) 或 又( 几 ) 1 , 乳 ) , Z ( 们相接近。 7 计量器具控制 计量器具控制包括首次检定,后续
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