Investigating the correlation between precision and trueness of spectrophotometers in measuring the whiteness index and tint factor of none fluorescence white ceramic

Document Type : Original Article

Authors
Razieh Jafari
Najmeh Khalili
Department of Color Physics, Institute for Color, Science and Technology, P.O. Box 16765-654, Tehran, Iran
10.48302/jtp.2023.181529
Abstract
The reflective spectrophotometers are available to users in benchtop and portable models with different
geometries and designs to measure whiteness and tint attribute of white specimens and color coordinates
of the samples. In these devices, factors like illumination-observation geometry, the type of light source
and its lifetime, light scattering devices and optical receivers play an effective role in their precision and
accuracy, which will somehow affect the outputs of the devices. In this research, the role of precision and
accuracy of spectrophotometers in measuring the whiteness and tint indices of a BCRA reference white
ceramic tile was investigated. For this purpose, seven spectrophotometers with different models and the
same geometry (di: 8°) were used. The results showed that not only the operation and maintenance of the
device directly and potentially plays an important role in the precision and accuracy of the results, but
also spectrophotometers with the same geometry and different models whose precision and accuracy are
within acceptable tolerances, different results are observed in the whiteness index assessment. So that the
difference of the measured whiteness index compared to the real va lues ranges from 0.16 to 3.28 units.
Keywords
Reflectance spectrophotometer
Precision
Trueness
BCRA Ceramic Standards
Whiteness Index

Article Title Persian

بررسی همبستگی دقت و صحت دستگاههای اسپکتروفتومتر در سنجش اندیس سفیدی و ته رنگ سرامیک سفید غیر فلورسنتی

Authors Persian

راضیه جعفری
نجمه خلیلی
استادیار گروه پژوهشی دوباره تولید رنگ و کنترل رنگ، پژوهشکده فیزیک رنگ، پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران
Abstract Persian

در حال حاضردستگاههای اسپکتروفتومتر انعکاسی به شکل رومیزی و پرتابل با هندسه و طراحی های مختلفی جهت ارائه اندیسهای سفیدی و ته رنگ نمونه های سفید و مختصات های رنگی نمونه ها در دسترس کاربران قرار دارد. در این دستگاهها مواردی نظیر هندسه تابش-مشاهده، نوع منبع نوری و عمر آن، وسایل تفرق نور و گیرنده های نوری نقش موثری در دقت و صحت آنها داشته که به نوعی روی نتایج خروجی دستگاه موثر خواهد بود. در این تحقیق نقش دقت و صحت اسپکتروفتومترها در اندازه‌گیری سفیدی و ته رنگ یک نمونه سفید سرامیکی مرجع BCRA مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از 7 دستگاه اسپکتروفتومتر با مدلهای متفاوت و با هندسه di:8◦ استفاده گردید. نتایج نشان داد که نه تنها کارکرد و نگهداری دستگاه بصورت مستقیم و بالقوه در دقت و صحت این دستگاهها نقش دارد بلکه در مورد اسپکتروفتومترهایی با هندسه یکسان و مدل متفاوت که دقت و صحت آنها در حد رواداری قابل قبول نیز قرار دارد مشاهده می‌شود که در اندازه‌گیری سفیدی با هم اختلاف داشته بطوریکه اختلاف اندیس سفیدی اندازه گیری شده در مقایسه با مقادیر واقعی در محدوده 0.16 تا 3.28 واحد متغیر است.

Keywords Persian

اسپکتروفتومتر انعکاسی
دقت
صحت
استانداردهای سرامیکی BCRA
اندیس سفیدی
[1] H. Amirshahi and P. Agahian, Computational Color
Physics (Persian), Tehran: Arkane Danesh, 1997, pp.
306-322.
[2] R. Jafari, “Comparing of selected whiteness formulae
in Assessment of samples out of CIE1982 whiteness
formula restricted boundariesˮ, MS thesis, Amir Kabir
University of Technology, Tehran, Iran, 2006.
[3] R. Jafari and S.H. Amirshahi, “The dependency of
colorimetric characteristics of black fabrics to the
whiteness attribute of substrateˮ, Prog. Color Color.
Coat., vol. 11, no. 2, pp. 113-122, 2018.
[4] R. Jafari, “Achromatic: definitions, concepts and
indices. Part I: Whitenessˮ, Stud. Color World, vol. 4,
pp. 49-56, 2014.
[5] R.S. Berns, F.W. Billmeyer, and M. Saltzman, Principles
of Color Technology: New York, 4th ed., John Wiley
and Sons, 2019, pp. 124-131.
[6] R. Jafari and S.H. Amirshahi, “A comparison of the CIE
and uchida whiteness formulae as predictor of average
visual whiteness evaluation of textilesˮ, Text. Res., vol.
77, no. 10, pp. 756-763, 2007.
[7] R. Jafari and S.H. Amirshahi, “Variation in the precisions
of observers regarding the ordering of white samples”,
Color Technol., vol. 124, no. 2, pp. 127-131, 2008.
[8] R. Jafari and M. Shahmohamadi, “Evaluation of
performance of Uchida whiteness formula in CIE
modified tinting regionˮ, Color Sci. Technol., vol. 11,
no.1, pp. 23-34, 2017.
[9] ASTM E 313, Standard Practice for Calculating
Yellowness and Whiteness Indices from Instrumentally
Measured Color Coordinates, Annual Book of ASTM
Standard, 2015.

Journal of Textiles and Polymers
Volume 11, Issue 2
Spring 2023
Pages 27-17