Приложение Д (рекомендуемое). Метод определения погрешности измерений цветовых характеристик источников света

Приложение Д
(рекомендуемое)

Метод определения погрешности измерений цветовых характеристик источников света

Д.1 Общие положения

Последовательность статистической обработки результатов наблюдения, основные положения методов обработки результатов наблюдений, а также форма записи результатов измерений по ГОСТ 8.207.

Д.2 Составляющие погрешности измерения колориметрического метода

Д.2.1 Погрешность измерения цветовых характеристик ИС состоит из случайной и неисключенной систематической погрешности.

Д.2.2 Неисключенная систематическая погрешность измерений содержит составляющие:

- погрешность поверки рабочей светоизмерительной лампы по цветовой температуре;

- погрешность, обусловленную отклонением от линейности системы "приемное устройство - регистрирующий прибор";

- погрешность, обусловленную отличием спектральной чувствительности приемного устройства от стандартных кривых сложения , , ;

- погрешность, обусловленную изменением температуры окружающей среды.

Д.3 Определение составляющих погрешности измерений колориметрическим методом

Д.3.1 Определение случайной погрешности измерения

Д.3.1.1 Случайную погрешность оценивают средним квадратическим отклонением результата измерения по формуле

,

(Д.1)

где - результат i-го наблюдения;

- среднее арифметическое результатов наблюдений;

n - число результатов наблюдений.

Д.3.1.2 Доверительные границы случайной погрешности измерения находят по формуле

,

(Д.2)

где - коэффициент Стьюдента, который в зависимости от доверительной вероятности P и числа результатов наблюдений определяют по ГОСТ 8.207 (приложение 2, таблица).

Д.3.2 Определение неисключенной систематической погрешности измерения

Д.3.2.1 Неисключенную систематическую погрешность измерения оценивают доверительными границами по формуле

,

(Д.3)

где K - коэффициент, зависящий от принятой доверительной вероятности Р; при Р=0,95 коэффициент K = 1,1;

, , , - составляющие неисключенной систематической погрешности, перечисленные в Д.2.2.

Д.3.2.2 Определение погрешности

Оценка заключается в определении влияния погрешности поверки К рабочей светоизмерительной лампы по цветовой температуре на градуировку колориметра и соответственно на измеряемые значения цветовых характеристик ИС.

Погрешность, обусловленная поверкой рабочих светоизмерительных ламп рассчитывают по формуле

,

(Д.4)

где , - результаты измерений цветности ИС при градуировке колориметра по рабочей светоизмерительной лампе с цветовыми температурами , соответственно;

- цветовые температуры рабочих светоизмерительных ламп:

- 2340 К, 2880 К - для градуировки колориметра, предназначенного для измерения цветовых характеристик сверхминиатюрных цветных ламп накаливания;

- 2840 К, 2880 К - для градуировки колориметра, предназначенного для измерения координат цветности разрядных ламп;

- цветовая температура рабочей светоизмерительной лампы:

- 2360 К - для колориметра, предназначенного для измерения ламп накаливания;

- 2860 К - для колориметра, предназначенного для измерения разрядных ламп.

Координаты цветности , рабочих светоизмерительных ламп с цветовой температурой , необходимые для определения градуировочных коэффициентов рассчитывают по соответствующим значениям относительного распределения спектральной плотности энергетической освещенности по формулам, приведенным в эксплуатационной документации на колориметры.

Значения относительных спектральных плотностей энергетической величины для цветовых температур () К, () К, рассчитанные по формуле Планка, даны в таблице Д.1.

Таблица Д.1

Длина волны,нм	Относительная спектральная плотность энергетической величины для цветовых температур , К
	2340	2360	2380	2840	2860	2880
380	3,84	4,07	4,20	9,61	9,80	10,20
390	5,11	5,32	5,55	11,80	12,10	12,60
400	6,70	6,93	7,21	14,50	14,70	15,20
410	8,60	8,87	9,21	17,40	17,70	18,20
420	10,90	7,55	11,60	20,70	21,00	21,60
430	13,60	14,00	14,40	24,40	24,70	25,30
440	16,70	17,20	17,60	28,40	28,70	29,30
450	20,40	20,90	21,30	32,70	33,10	33,80
460	24,70	25,10	25,60	34,80	37,80	38,50
470	29,40	29,90	30,50	42,50	42,90	43,60
480	34,70	35,20	35,80	47,90	48,20	48,90
490	40,70	41,20	41,70	53,60	53,90	54,50
500	47,30	47,80	48,30	59,50	59,90	60,40
510	54,40	51,90	55,40	65,80	66,10	66,60
520	62,30	62,70	63,20	72,20	72,50	72,90
530	70,70	71,10	71,50	79,00	79,10	79,50
540	79,80	80,00	80,40	85,80	86,00	86,20
550	89,60	89,80	89,90	92,80	92,90	93,10
560	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00
570	111,00	111,00	111,00	108,00	107,00	107,00
580	122,00	122,00	122,00	115,00	114,00	114,00
590	135,00	134,00	133,00	122,00	122,00	121,00
600	147,00	146,00	145,00	130,00	129,00	129,00
610	160,00	159,00	158,00	137,00	136,00	136,00
620	174,00	172,00	171,00	144,00	144,00	143,00
630	188,00	186,00	184,00	152,00	151,00	149,00
640	202,00	200,00	198,00	159,00	158,00	156,00
650	217,00	214,00	211,00	166,00	165,00	163,00
660	232,00	229,00	225,00	173,00	172,00	170,00
670	247,00	243,00	240,00	180,00	179,00	177,00
680	263,00	258,00	254,00	187,00	185,00	183,00
690	278,00	274,00	269,00	194,00	192,00	189,00
700	294,00	289,00	284,00	200,00	198,00	195,00
710	310,00	304,00	298,00	206,00	204,00	201,00
720	326,00	320,00	313,00	213,00	210,00	207,00
730	342,00	335,00	328,00	218,00	215,00	212,00
740	358,00	350,00	342,00	224,00	221,00	217,00
750	364,00	365,00	357,00	230,00	226,00	223,00

Д.3.2.3 Определение погрешности

Метод оценки заключается в определении погрешности измерения цветности, вносимой приемным устройством, обусловленной отклонением от пропорциональной зависимости между отсчетами фототоков и соответствующими величинами в диапазоне измеряемых значений.

Расчет по формуле

,

(Д.5)

где - результат измерения цветности с линейного участка шкалы измерительного прибора;

А - результат измерения цветности с линейного участка шкалы измерительного прибора, принятый за действительное значение измеряемой величины.

Максимальные значения определяют предельные значения составляющей неисключенной систематической погрешности, обусловленной нелинейностью системы "приемное устройство - регистрирующий прибор".

Д.3.2.4 Определение погрешности

Оценку составляющей осуществляют двумя методами:

а) сопоставлением результатов колориметрических измерений цветности со значениями цветности, рассчитанными по спектрорадиометрическим данным и кривым сложения цветов в системе МКО 1931 г;

б) определением значений поправочных коэффициентов фотоэлектрического колориметра.

Для осуществления первого метода нахождения необходимо иметь либо набор цветных светофильтров, поверенных по спектральному коэффициенту пропускания, для которых можно рассчитать координаты цветности с источником типа А, либо набор ламп с координатами цветности, рассчитанными по результатам спектрорадиометрических измерений.

находят по формуле

(Д.6)

где - цветовые характеристики ламп или светофильтров, измеренные на колориметре;

А - цветовые характеристики ламп или светофильтров, рассчитанные по результатам спектрорадиометрических измерений.

Второй метод определения заключается в следующем:

а) рассчитывают поправочные коэффициенты , , , учитывающие погрешности измерений, обусловленные отклонением спектральной чувствительности приемных устройств колориметра , , от стандартных кривых сложения , , , и различием - относительной спектральной плотности энергетической величины источника типа А, используемого при градуировке колориметра, и - относительной спектральной плотности энергетической величины измеряемого ИС по формулам

;

(Д.7)

;

(Д.8)

,

(Д.9)

где , - граничные значения длин волн диапазона измерений;

б) рассчитывают координаты цвета и цветности измеряемого ИС с учетом поправочных коэффициентов по формулам

,

(Д.10)

,

,

,

(Д.11)

где: Х, Y, Z - координаты цвета измеряемого ИС;

х, у, z - координаты цветности измеряемого ИС;

, , - градуировочные коэффициенты колориметра;

, , - фототоки приемного устройства колориметра от измеряемого ИС;

в) рассчитывают координаты цвета и цветности измеряемого ИС по формулам (Д.10) и (Д.11), но без учета поправочных коэффициентов;

г) погрешность определяют по формуле

,

(Д.12)

где - результаты измерения цветности с учетом поправочных коэффициентов;

- результаты измерения цветности без учета поправочных коэффициентов.

Д.3.2.5 Определение погрешности

Погрешность, обусловленная изменением температуры окружающей среды рассчитывают по формуле

,

(Д.13)

где - разница в результатах измерений координат цветности при температурах окружающей среды, соответствующих граничным значениям нормируемого диапазона;

- разность граничных значений температур нормируемого диапазона.

Д.4 Определение обшей погрешности измерений

Д.4.1 За оценку общей погрешности измерений приняты границы общей погрешности измерений Д, которые рассчитывают по формуле

,

(Д.14)

где - коэффициент, зависящий от соотношения случайной и неисключенной систематической погрешностей;

- оценка суммарного среднего квадратического отклонения результата измерения, где

;

(Д.15)

,

(Д.16)

где - число суммируемых погрешностей.