ISO 9416:1998
(Main)Paper — Determination of light scattering and absorption coefficients (using Kubelka-Munk theory)
Paper — Determination of light scattering and absorption coefficients (using Kubelka-Munk theory)
Papier — Détermination des coefficients de diffusion et d'absorption de la lumière (utilisation de la théorie de Kubelka-Munk)
Papir – Določanje koeficienta sipanja in koeficienta absorpcije svetlobe (uporaba teorije po Kubelka-Munku)
General Information
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9416
First edition
1998-02-15
Paper — Determination of light scattering
and absorption coefficients (using
Kubelka-Munk theory)
Papier — Détermination des coefficients de diffusion et d'absorption de la
lumière (utilisation de la théorie de Kubelka-Munk)
A
Reference number
ISO 9416:1998(E)
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ISO 9416:1998(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which
a technical committee has been established has the right to be represented
on that committee. International organizations, governmental and non-
governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 9416 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 6, Paper, board and pulps.
Annex A forms an integral part of this International Standard. Annex B is for
information only.
© ISO 1998
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Switzerland
Internet central@iso.ch
X.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
©
ISO ISO 9416:1998(E)
Introduction
The opacity of a paper is dependent on its grammage, but it is also intrinsi-
cally dependent on the light absorption and light scattering coefficients of
the material. These coefficients are calculated from the values of the
reflectance factor over a black backing, the intrinsic reflectance factor and
the grammage of the sheet.
The calculation of these coefficients requires luminous-reflectance-factor
data obtained by measurement under specified conditions. The reflectance
factor depends on the conditions of measurement and particularly on the
spectral and geometric characteristics of the instrument used for its
determination. This International Standard should therefore be read in
conjunction with ISO 2469 and ISO 2471.
NOTE — This method is based on a theory developed by Kubelka and
Munk. This theory describes scattering and absorption processes with certain
approximations and simplifications and may therefore yield questionable
results in extreme cases. However, the Kubelka-Munk theory offers a simple
method for determining these coefficients with the instrument used for the
determination of optical properties of paper and pulps. Moreover, the method
based on this theory has been successfully used in practical applications.
iii
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©
INTERNATIONAL STANDARD ISO ISO 9416:1998(E)
Paper — Determination of light scattering and absorption
coefficients (using Kubelka-Munk theory)
1 Scope
This International Standard specifies a method for the calculation of light scattering and light absorption
coefficients based upon diffuse reflectance measurements.
The use of the method is restricted to white and near-white uncoated papers with an opacity less than
about 95 %. Paper that has been treated with a fluorescent dyestuff or exhibits significant fluorescence
can only be dealt with if a filter with a cut-off wavelength of 420 nm is used to eliminate all the
fluorescence effect.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are
subject to revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below.
Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
Paper and board — Sampling to determine average quality.
ISO 186:1994,
ISO 187:1990, Paper, board and pulps — Standard atmosphere for conditioning and testing and
procedure for monitoring the atmosphere and conditioning of samples.
Paper and board — Determination of grammage.
ISO 536:1995,
ISO 2469:1994, Paper, board and pulps — Measurement of diffuse reflectance factor.
ISO 2471:1998, Paper and board — Determination of opacity (paper backing) — Diffuse reflectance
method.
ASTM E 308-96, Computing the Colors of Objects by Using the CIE System.
CIE Publication No. 38:1977, Radiometric and photometric characteristics of materials and their
measurement.
3 Definitions
For the purposes of this International Standard, the following definitions apply.
R
3.1 reflectance factor, : The ratio, expressed as a percentage, of the radiation reflected by a body to
that reflected by the perfect reflecting diffuser under the same conditions.
1
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©
ISO
ISO 9416:1998(E)
R The reflectance factor defined with reference to the CIE
3.2 luminous reflectance factor, :
y
illuminant C and the CIE 1931 colour matching function y (l), and corresponding to the attribute of
visual perception of the reflecting surface.
3.3 single-sheet luminous reflectance factor, R : The luminous reflectance factor of a single sheet
0
of paper with a black cavity as backing.
R
3.4 intrinsic luminous reflectance factor, : The luminous reflectance factor of a layer or pad of
∞
material thick enough to be opaque, i.e. such that increasing the thickness of the pad by doubling the
number of sheets results in no change in the measured reflectance factor.
3.5 opacity (paper backing): The ratio, expressed as a percentage, of the single-sheet luminous
reflectance factor, R , to the intrinsic luminous reflectance factor, R , of the same sample.
0 ∞
s The fraction of the diffuse light flux that is
3.6 light scattering coefficient (Kubelka-Munk), :
reflected on its passage through an infinitesimally thin layer of material. This may be related to the light
reflected by a finite layer using the Kubelka-Munk theory which takes into account the grammage of the
2
s
material, so that has the units m /kg.
k
3.7 light absorption coefficient (Kubelka-Munk), : The fraction of the diffuse light flux that is
absorbed on its passage through an infinitesimally thin layer of material. This may be related to the light
absorbed by a finite layer using the Kubelka-Munk theory which takes into account the grammage of the
2
material, so that k has the units m /kg.
NOTE 1 Definitions 3.6 and 3.7 are strictly applicable to monochromatic light but for the purpose of
s k
this International Standard they apply to broad-band radiation. In research work, and can and
should be determined at the relevant wavelength for the study concerned. As general descriptions of
y l
a given paper, they are defined here in relation to the C illuminant and the ( ) function.
NOTE 2 More exact definitions of the Kubelka-Munk coefficients can be found in CIE Publication
No. 38, Section 11.
4 Principle
The luminous reflectance factor of a single sheet of the paper over a black cavity and the intrinsic
luminous reflectance factor of the paper are determined by measurement according to ISO 2471, and
the grammage is determined according to ISO 536.
The light absorption and light scattering coefficients are then calculated from these data using the
Kubelka-Munk theory.
NOTE — These measurements are the same as those required for the determination of opacity
(ISO 2471).
5 Apparatus
5.1 Reflectometer, having the geometric, spectral and photometric characteristics described in
ISO 2469, Annex A, equipped for the measurement of luminous reflectance factor, and calibrated in
accordance with the provisions of ISO 2469, Annex B.
2
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©
ISO
ISO 9416:1998(E)
5.2 Filter-function. In the case of a filter reflectometer, a filter that in conjunction with the optical
characteristics of the basic instrument gives an overall response equivalent to the CIE tristimulus value
Y of the CIE 1931 standard co
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 9416:2004
01-marec-2004
3DSLU±'RORþDQMHNRHILFLHQWDVLSDQMDLQNRHILFLHQWDDEVRUSFLMHVYHWOREH XSRUDED
WHRULMHSR.XEHOND0XQNX
Paper -- Determination of light scattering and absorption coefficients (using Kubelka-
Munk theory)
Papier -- Détermination des coefficients de diffusion et d'absorption de la lumière
(utilisation de la théorie de Kubelka-Munk)
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 9416:1998
ICS:
85.060 Papir, karton in lepenka Paper and board
SIST ISO 9416:2004 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST ISO 9416:2004
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SIST ISO 9416:2004
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9416
First edition
1998-02-15
Paper — Determination of light scattering
and absorption coefficients (using
Kubelka-Munk theory)
Papier — Détermination des coefficients de diffusion et d'absorption de la
lumière (utilisation de la théorie de Kubelka-Munk)
A
Reference number
ISO 9416:1998(E)
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ISO 9416:1998(E)
Foreword
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a technical committee has been established has the right to be represented
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circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
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ISO ISO 9416:1998(E)
Introduction
The opacity of a paper is dependent on its grammage, but it is also intrinsi-
cally dependent on the light absorption and light scattering coefficients of
the material. These coefficients are calculated from the values of the
reflectance factor over a black backing, the intrinsic reflectance factor and
the grammage of the sheet.
The calculation of these coefficients requires luminous-reflectance-factor
data obtained by measurement under specified conditions. The reflectance
factor depends on the conditions of measurement and particularly on the
spectral and geometric characteristics of the instrument used for its
determination. This International Standard should therefore be read in
conjunction with ISO 2469 and ISO 2471.
NOTE — This method is based on a theory developed by Kubelka and
Munk. This theory describes scattering and absorption processes with certain
approximations and simplifications and may therefore yield questionable
results in extreme cases. However, the Kubelka-Munk theory offers a simple
method for determining these coefficients with the instrument used for the
determination of optical properties of paper and pulps. Moreover, the method
based on this theory has been successfully used in practical applications.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO ISO 9416:1998(E)
Paper — Determination of light scattering and absorption
coefficients (using Kubelka-Munk theory)
1 Scope
This International Standard specifies a method for the calculation of light scattering and light absorption
coefficients based upon diffuse reflectance measurements.
The use of the method is restricted to white and near-white uncoated papers with an opacity less than
about 95 %. Paper that has been treated with a fluorescent dyestuff or exhibits significant fluorescence
can only be dealt with if a filter with a cut-off wavelength of 420 nm is used to eliminate all the
fluorescence effect.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are
subject to revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below.
Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
Paper and board — Sampling to determine average quality.
ISO 186:1994,
ISO 187:1990, Paper, board and pulps — Standard atmosphere for conditioning and testing and
procedure for monitoring the atmosphere and conditioning of samples.
Paper and board — Determination of grammage.
ISO 536:1995,
ISO 2469:1994, Paper, board and pulps — Measurement of diffuse reflectance factor.
ISO 2471:1998, Paper and board — Determination of opacity (paper backing) — Diffuse reflectance
method.
ASTM E 308-96, Computing the Colors of Objects by Using the CIE System.
CIE Publication No. 38:1977, Radiometric and photometric characteristics of materials and their
measurement.
3 Definitions
For the purposes of this International Standard, the following definitions apply.
R
3.1 reflectance factor, : The ratio, expressed as a percentage, of the radiation reflected by a body to
that reflected by the perfect reflecting diffuser under the same conditions.
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SIST ISO 9416:2004
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ISO 9416:1998(E)
R The reflectance factor defined with reference to the CIE
3.2 luminous reflectance factor, :
y
illuminant C and the CIE 1931 colour matching function y (l), and corresponding to the attribute of
visual perception of the reflecting surface.
3.3 single-sheet luminous reflectance factor, R : The luminous reflectance factor of a single sheet
0
of paper with a black cavity as backing.
R
3.4 intrinsic luminous reflectance factor, : The luminous reflectance factor of a layer or pad of
∞
material thick enough to be opaque, i.e. such that increasing the thickness of the pad by doubling the
number of sheets results in no change in the measured reflectance factor.
3.5 opacity (paper backing): The ratio, expressed as a percentage, of the single-sheet luminous
reflectance factor, R , to the intrinsic luminous reflectance factor, R , of the same sample.
0 ∞
s The fraction of the diffuse light flux that is
3.6 light scattering coefficient (Kubelka-Munk), :
reflected on its passage through an infinitesimally thin layer of material. This may be related to the light
reflected by a finite layer using the Kubelka-Munk theory which takes into account the grammage of the
2
s
material, so that has the units m /kg.
k
3.7 light absorption coefficient (Kubelka-Munk), : The fraction of the diffuse light flux that is
absorbed on its passage through an infinitesimally thin layer of material. This may be related to the light
absorbed by a finite layer using the Kubelka-Munk theory which takes into account the grammage of the
2
material, so that k has the units m /kg.
NOTE 1 Definitions 3.6 and 3.7 are strictly applicable to monochromatic light but for the purpose of
s k
this International Standard they apply to broad-band radiation. In research work, and can and
should be determined at the relevant wavelength for the study concerned. As general descriptions of
y l
a given paper, they are defined here in relation to the C illuminant and the ( ) function.
NOTE 2 More exact definitions of the Kubelka-Munk coefficients can be found in CIE Publication
No. 38, Section 11.
4 Principle
The luminous reflectance factor of a single sheet of the paper over a black cavity and the intrinsic
luminous reflectance factor of the paper are determined by measurement according to ISO 2471, and
the grammage is determined according to ISO 536.
The light absorption and light scattering coefficients are then calculated from these data using the
Kubelka-Munk theory.
NOTE — These measurements are the same as those required for the determination of opacity
(ISO 2471).
5 Apparatus
5.1 Reflectometer, having the geometric, spe
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 9416
Première édition
1998-02-15
Papier — Détermination des coefficients de
diffusion et d'absorption de la lumière
(utilisation de la théorie de Kubelka-Munk)
Paper — Determination of light scattering and absorption coefficients (using
Kubelka-Munk theory)
A
Numéro de référence
ISO 9416:1998(F)
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ISO 9416:1998(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de
l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 9416 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 6, Papiers, cartons et pâtes.
L'annexe A fait partie intégrante de la présente Norme internationale.
L'annexe B est donnée uniquement à titre d'information.
© ISO 1998
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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X.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
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ISO ISO 9416:1998(F)
Introduction
L’opacité d’un papier dépend de son grammage, mais dépend aussi
intrinsèquement des coefficients d’absorption de la lumière et de diffusion
de la lumière du matériau. Ces coefficients sont calculés à partir des
valeurs du facteur de réflectance sur fond noir, du facteur de réflectance
intrinsèque et du grammage de la feuille.
Le calcul de ces coefficients nécessite des données de facteur de réflec-
tance lumineuse obtenues par mesurage dans des conditions spécifiques.
Le facteur de réflectance dépend des conditions de mesurage, en particu-
lier des caractéristiques spectrales et géométriques de l’appareil employé
pour sa détermination. In convient que la présente Norme internationale
soit lue, par conséquent, conjointement avec l’ISO 2469 et l’ISO 2471.
NOTE — Cette méthode est basée sur la théorie développée par Kubelka et
Munk. Cette théorie décrit les procédés de diffusion et d’absorption avec
certaines approximations et simplifications, ce qui peut donner toutefois des
résultats contestables dans des cas extrêmes. Cependant, la théorie de
Kubelka-Munk offre une méthode simple de détermination de ces coefficients
avec l’appareil utilisé pour la détermination des propriétés optiques du papier
et des pâtes. D’ailleurs, la méthode basée sur cette théorie a été utilisée avec
succès dans des applications pratiques.
iii
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NORME INTERNATIONALE ISO ISO 9416:1998(F)
Papier — Détermination des coefficients de diffusion et
d'absorption de la lumière (utilisation de la théorie de
Kubelka-Munk)
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie une méthode de calcul des coefficients de diffusion et
d’absorption de la lumière, basée sur des mesurages de réflectance diffuse.
L’utilisation de cette méthode est limitée aux papiers non couchés blancs ou presque blancs avec une
opacité de moins de 95 % environ. Les papiers qui ont été traités avec un colorant fluorescent ou qui
montrent une fluorescence nette peuvent être examinés seulement si un filtre de coupure de longueurs
d’onde de 420 nm est utilisé pour éliminer tous les effets de la fluorescence.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la
publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties
prenantes des accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la
possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les membres de la
CEI et de l’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur à un moment donné.
ISO 186:1994, Papier et carton — Échantillonnage pour déterminer la qualité moyenne.
ISO 187:1990, Papier, carton et pâtes — Atmosphère normale de conditionnement et d’essai et
méthode de surveillance de l’atmosphère et de conditionnement des échantillons.
Papier et carton — Détermination du grammage.
ISO 536:1995,
ISO 2469:1994, Papier, carton et pâtes — Mesurage du facteur de réflectance diffuse.
ISO 2471:1998, Papier et carton — Détermination de l’opacité sur fond papier — Méthode de réflexion
en lumière diffuse.
ASTM E 308-96, Computing the Colors of Objects by Using the CIE System.
CIE Publication No. 38:1977, Radiometric and photometric characteristics of materials and their
measurement
.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions suivantes s’appliquent.
R
3.1 facteur de réflectance, : Rapport, exprimé en pourcentage, du rayonnement réfléchi par un
corps au rayonnement réfléchi dans les mêmes conditions par le diffuseur parfait par réflexion.
1
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©
ISO
ISO 9416:1998(F)
3.2 facteur de réflectance lumineuse, R : Facteur de réflectance défini par rapport à l’illuminant C de
y
la CIE et à la fonction colorimétrique y (l) CIE 1931, et correspondant à l’attribut de la sensation visuelle
de la surface réfléchissante.
R
3.3 facteur de réflectance lumineuse d’une feuille unique, : Facteur de réflectance lumineuse
0
d’une feuille unique de papier posée sur un fond noir.
3.4 facteur de réflectance lumineuse intrinsèque, R : Facteur de réflectance lumineuse d’une
∞
couche de matériau ou d’une liasse suffisamment épaisse pour être opaque, c’est-à-dire telle que
l’augmentation de l’épaisseur de la liasse en doublant le nombre de feuilles la constituant n’engendre
aucune modification du facteur de réflectance mesuré.
3.5 opacité sur fond papier: Rapport, exprimé en pourcentage, du facteur de réflectance lumineuse
d’une feuille unique, R , au facteur de réflectance lumineuse intrinsèque, R , du même échantillon.
0 ∞
3.6 coefficient de diffusion de la lumière (Kubelka-Munk), s : Fraction du flux de lumière diffuse qui est
réflétée lors de son passage à travers une couche de matériel d’épaisseur infinitésimale. Cette fraction
peut être reliée à la lumière réfléchie par une couche d’épaisseur finie, quand on utilise la théorie de
2
s
Kubelka-Munk qui prend en compte le grammage du matériau, de sorte que est en unités m /kg.
k
3.7 coefficient d’absorption de la lumière (Kubelka-Munk), : Fraction du flux de lumière diffuse qui
est absorbée lors de son passage à travers une couche de matériel de minceur infinitésimale. Cette
fraction peut être reliée à la lumière absorbée par une couche d’épaisseur finie, quand on utilise la théorie
2
de Kubelka-Munk qui prend en compte le grammage du matériau, de sorte que k est en unités m /kg.
NOTE 1 Les définitions 3.6 et 3.7 sont strictement applicables à la lumière monochromatique, mais
pour l’objet de la présente Norme internationale, elles s’appliquent au cas d’une large bande de
rayonnement. Pour les travaux de recherche, s et k peuvent et devraient être déterminés à la
longueur d’onde appropriée à l’étude concernée. Comme éléments de description d’un papier
donné, ils sont ici définis en relation avec l’illuminant C et la fonction y (l).
NOTE 2 Des définitions plus exactes des coefficients Kubelka-Munk peuvent être trouvées dans la
«CIE Publication No. 38, Section 11».
4 Principe
Le facteur de réflectance lumineuse d’une feuille unique de papier posée sur un fond noir et le facteur
de réflectance lumineuse intrinsèque du papier sont mesurés conformément à l’ISO 2471, et le
grammage est déterminé conformément à l’ISO 536.
Le coefficient d’absorption de la lumière et le coefficient de diffusion de la lumière sont alors calculés à
partir de ces données au moyen de la théorie de Kubelka-Munk.
NOTE — Ces mesures sont les mêmes que celles requises pour la détermination de l’opacité
(ISO 2471).
5 Appareillage
, ayant les caractéristiques géométriques, spectrales et photométriques décrites
5.1 Réflectomètre
dans l’ISO 2469, annexe A, équipé pour le mesurage du facteur de réflectance lumineuse, et étalonné
conformément aux dispositions de l’ISO 2469, annexe B.
2
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ISO
ISO 9416:1998(F)
5.2 Filtre-fonction. Pour un réflectomètre à filtre, filtre donnant, conjointement avec les caractéristiques
optiques de l’appareil lui-même, une réponse générale équivalente à la composante trichromatique Y du
système de référence colorimétrique CIE 1931, évaluée pour l’éprouvette avec l’illuminant normalisé C de
la CIE.
Pour un spectrophotomètre avec un nombre discret de longueurs d’onde pour la mesure, fonction
permettant d’effectuer les calculs de la comp
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.