2.4.2 色度（Chroma）& 色度平面（Chroma Plane）& 色度图（Chroma Diagram）

色度（Chroma｜Chromaticity） 是一个泛指的广义概念，是对除 光亮度（Luminance） 之外，由色调和饱和度或其衍生参数组成的颜色信息的统称。现代工程上的色度概念，最早是在 CIE XYZ 色彩空间对标准色度图的推导过程中引入的。

CIE XYZ 将色度定义为：XYZ 色彩空间内代表颜色的三维向量，由指定平面切割和归一化后，沿 Z 轴垂直方向在 XY 轴平面上二维投影向量。这个用于切割降维和压缩参数范围的平面，被称为 色度平面（Chroma Plane｜Chromaticity Plane）。整个色彩空间色域在 XY 轴平面的二维投影，被称为 CIE xyY 色度图（CIE xyY Chromaticity Diagram），简称 色度图（Chroma Diagram）。

为什么是 xyY 色度图？因为决定颜色的除了 xy 代表色度外，还需要光亮度（Luminance）关键量。CIE XYZ 直接取用颜色在 XYZ 色彩空间里的 Y 方向分量，代替指代光亮度。

图 2-13 CIE 色度平面切割标准色域并投影色度图的示意图

可见，使用色度的色彩空间，色度的量化和其内部参数的选取息息相关。不同的色彩空间在色度的定义上，存在着表述上的不同。在大多数情况下，CIE XYZ 之后的色彩空间，都会取用 CIE 测定的 700nm 波长标准红点（Red Point） 为 基准轴正轴方向，来构建自身的色度参数。究其原因是，相同的基准可以便于将自身色域转换到 CIE XYZ 统一度量衡上对比。所以，色度也常常被直接用 CIE XYZ 色彩空间的定义来表示。

CIE XYZ 色彩空间取用 [X=1, Y=1, Z=1] 构成的三棱锥底面所在平面为色度平面。该平面上的 XYZ 坐标系内点存在关系：

$${\displaystyle \begin{aligned} &{\displaystyle Plane :\{ {X+Y+Z} = 1 \}} \\ \end{aligned} }$$

记 XYZ 色彩空间中存在颜色 $(X, Y, Z)$ 在 XY 平面的投影为 $(x, y)$ ，则有：

$${\displaystyle \begin{aligned} &Set:\ (x+y+z) = 1 \ \ \ {Then:} \\ &{\displaystyle Chromaticity:\{ (x,y) = ({\frac {X}{X+Y+Z}}, {\frac {Y}{X+Y+Z}}) \} } \\ &{\displaystyle Luminance:\{ Y \} } \\ \end{aligned} }$$

在已知 $(x, y, Y)$ 的情况下，也可以反向获得 $(X, Y, Z)$ ：

$${\displaystyle \begin{aligned} (X, Y, Z) &= ({\frac {Y}{y}} \cdot x, \ \ Y, \ \ {\frac {Y}{y}} \cdot (1-x-y) \ ) \end{aligned} }$$

所以，只要根据 $(x, y, Y)$ 值，就能将色度图上的颜色还原到 XYZ 实际坐标。而其中的 $(x, y)$ 值，就是 CIE 中颜色色度的表示形式。

那么在颜色能够被统一描述的前提下，颜色间的差异怎么来说明呢？