色度 (光学)

は色の特性を客観的に数値で表現した指標である。この指標は明度もしくは輝度によらないもので、 色相 (h) と 彩度 (s)の2つの独立変数によって表現されるIn modern terminology the word intensity may refer to lightness, not colorfulness.。

 定量的説明 
色度は色刺激の属性の一種で、色度座標、あるいは波長と純度で定義づけられるものである。

色彩科学では、白色点は色度を特徴づける上での基準となるもので、極座標を用いてすべての色度を表現することができる。この場合、色相は角度成分、彩度は距離成分で表される。

相対輝度と2つの色度成分で表される色空間もある。例えば、sRGBのディスプレイにおける白色点は色度が(, ) = (0.3127, 0.3290)と表され、このxy座標はxyY色空間中で使用される。

xyY色空間はCIE XYZ色空間と色度座標x、y、zを組み合わせたもので、色度次元x、yと明度Yだけで表現されている。

 色度座標 
は三刺激値の和に対する各値の比で表された座標である。

 のような三刺激値の座標があったとき、次のような和で各成分を割った座標、



が考えられる。これが色度座標である。

色度座標は定義により総和が常に1であり、3つの座標に対して自由度は2である。そのため色度座標のうち2つがあれば色度を一意に表現できる。色度座標は各成分と総和の比であるため無次元量である（単位が無い）。色度座標は光量（放射量・測光量）から独立している（⇒ #光量からの独立）。

国際照明委員会が定めるCIE標準表色系では色度座標として  や  が定められている。

 光量からの独立 
色度座標（色度）は放射量・測光量に依存しないという特徴をもつ。

RGBのような原色の加法混色を考える。光量  で  の光源があるとする。その光量を  にすると各成分も倍になるため  となる。つまり三刺激値は光量に依存している。次に、同じ光源について色度座標を考える。光量  では三刺激値の和が  であるため色度座標は  となる。光量  では和が   であるため となる。両者の値は一致しており、色度座標が光量から独立していることがわかる（光源の「フィルターの色」的な属性を表現している）。

XYZのような等色関数ベースでも同じ結論が得られる。等色関数による分光測色では、スペクトルと等色関数の積の積分によって三刺激値が算出される（詳細はカラリメトリー#等色関数の積分）。光量が  倍になるとスペクトルも全域にわたって   倍になるため、三刺激値はどの成分も  倍になる。すると色度座標の1成分は  となり、 に依らない値を取る。つまり色度座標は光量から独立している。

 脚注 

 参考文献 





関連項目　
 CIE 1931 色空間
 色指数 (天文) 

 外部リンク 
 Stanford University CS 178 interactive Flash demo  explaining chromaticity diagrams.
 JOES application software for calculation and plotting of CIE 1931 and 1976 from spectra

Category:色の尺度