每种色度量都以不同的方式评估同一光谱。色匹配函数 x̄(λ)、ȳ(λ) 和 z̄(λ) 再现了色觉；通过它们进行加权，整个光谱被简化为三个数值。两个物理上不同的光谱可能产生相同的三个数值，因而看起来相似——这就是同色异谱现象。这也是为何仅凭色度无法描述一个光源：两盏色度相同的灯，其显色效果可能明显不同。
每个数值都应注明所使用的标准观察者。CIE 1931 的 2° 观察者描述的是小视场，CIE 1964 的 10° 观察者描述的是大视场。对于同一光谱，两者给出的色度不同——这在窄带 LED 光谱中表现得最为明显。来自不同观察者的色度值不可相互比较。
下表列出了各色度量及其符号和单位。完整内容——包括定义、界定范围及所依据的标准——请参见光学量术语表。
色度量一览
| 量 | 符号 | 单位 |
|---|---|---|
| 三刺激值 | X, Y, Z | — |
| 标准观察者（2°和10°） | CIE 1931 / CIE 1964 | — |
| 色品坐标 | x, y | — |
| CIE 1960 UCS色品坐标 | u, v | — |
| CIE 1976 UCS色品坐标 | u′, v′ | — |
| CIELAB色彩空间 | L*, a*, b* | — |
| DIN99色彩空间（Lab99） | L99, a99, b99 | — |
| 色差 | ΔE | — |
| 色温和相关色温 | T, Tn | K, CCT |
| 与普朗克轨迹的距离 | Δuv | — |
| 一般显色指数 | Ra | —, CRI |
| 特殊显色指数 | R1 至 R15 | — |
| IES TM-30保真度指数 | Rf | — |
| IES TM-30色域指数 | Rg | — |
| 饱和度和彩度 | S, C* | — |
| 色调角 | h | °, hab |
| 主波长 | λd | nm |
| 色纯度 | pe | % |
| MacAdam椭圆 | SDCM | Stufen |
从光谱到色度
三刺激值 X、Y、Z 是通过用三条色匹配函数对光谱分布进行加权并积分而得出的。Y 的定义使其对应于亮度：对于光源而言，Y 与照度成正比。其他所有色度学量都是由这三个数值转换而来。
色度坐标 x, y — 色度图
将 X、Y 和 Z 归一化为其总和后，即可得到不含亮度信息的色度：x = X/(X+Y+Z)，y = Y/(X+Y+Z)。该数值对在马蹄形色度图中绘制；白点位于 x = 0.33，y = 0.33 附近。该图直观生动，但并非感知均匀：在绿色区域，相同的几何距离所代表的感知差异远小于蓝色区域。
u′, v′ — 均匀色度图
因此，在比较色度之间的距离时，通常使用 CIE 1976 UCS 图：u′ = 4X/(X+15Y+3Z)，v′ = 9Y/(X+15Y+3Z)。在该图中，Δu′v′ 为 0.0054 的距离大致对应于各处的可辨别阈值。对于 LED 批次的差异以及灯具的公差范围，Δu′v′ 是常用的衡量标准，此外还有以 MacAdam 椭圆（SDCM）表示的级数。
注意不要与不带上标符号的 u, v 混淆
较旧的 CIE 1960 UCS 图（使用 u 和 v）并未消失：相关色温以及与普朗克轨迹的距离 Δuv 至今仍在该图中定义。u 在两个图中是相同的，但 v 并不相同 — v′ = 1.5 · v。将两者混淆会导致色温计算错误。
色温与普朗克轨迹的偏差
色温 T 是指黑体辐射体在其色度与光源色度相匹配时的温度。对于实际灯具而言，这种情况几乎从未完全成立；因此通常给出的是相关色温 Tn（CCT）：即在 CIE 1960 UCS 色度图中与光源色度距离最小的黑体辐射体的温度。暖白光位于 2700～3000 K，中性白光为 4000 K，日光白高于 5300 K。
仅凭色温本身是不完整的。两支色温同为 4000 K 的灯具，如果其色度点与普朗克轨迹的距离不同，看起来也会有明显差异。这一距离即为 Δuv：正值偏绿，负值偏粉。ANSI C78.377 将白光 LED 产品的 Δuv 限制在 ±0.006 以内。当 |Δuv| 超过约 0.005 时，相关色温便失去意义——此时的色度已不再是可以合理赋予某一温度值的白色。
显色性：Ra、R9 与 TM-30
CIE 13.3:1995标准中定义的一般显色指数Ra，将待测光源下八种标准测试色的色度与相同色温的参考光源（5000 K以下为普朗克辐射体，以上为日光照明体）下的色度进行比较。由平均色差可得Ra = 100 − 4.6 · ΔE̅。高于90视为非常好，低于80则不适用于室内照明。
为何规格中需要R9
Ra是对八种低饱和度颜色的平均值，其中不包含饱和红色——这正是特殊指数R9的作用所在。红色成分较弱的白光LED，Ra可达85，而R9却可能低于20；此时肉类、木材和肤色会显得暗淡无光。任何需要评判颜色的场合，都应明确要求提供R9，以及用于肤色的R13和R15。特殊指数R1至R15的值可能为负数。
IES TM-30：Rf与Rg
IES TM-30-15采用99种色样取代了原有方法，这些色样覆盖真实表面并均匀分布于整个色彩空间，且在统一的CAM02-UCS色彩空间中进行计算。保真度指数Rf的取值范围为0至100。色域指数Rg则进一步说明颜色相较于参考光源是显得更饱和（高于100）还是更浅淡（低于100）。只有将两者与色矢量图结合起来，才能得到完整的评价：较高的Rg值可能源于过度饱和的红色，这种颜色虽然醒目却并不真实。Rf与Ra之间无法相互换算。
主波长、饱和度和色相角
除色度和显色性外，光谱辐射计还输出三个可直接描述色彩感受的量。
主波长 λd
从白点经色度点画一条直线并延伸至光谱轨迹：交点处的波长即为主波长。它描述感知的色相，是彩色LED分档的决定性量。它与来自光谱物理特性的峰值波长λp不同：对于LED而言，两者可相差数纳米。对于紫色系，不存在交点，此时给出的是补色波长。
饱和度S和彩度C*
彩度C*是颜色与中性轴的距离，在CIELAB中为C*ab = √(a*² + b*²)。饱和度S将其与明度关联，S = C*/L*，用于描述与颜色亮度无关的色彩感受。
色相角 h
色相角是a*b*平面中的极角：hab = arctan(b*/a*)，取值范围为0到360度——0°为红色，90°为黄色，180°为绿色，270°为蓝色。它将色相与明度和彩度区分开来。在接近中性轴处，色相角变得不确定：在彩度非常低时，即使颜色感受没有变化，色相角也会强烈波动。
物体色：CIELAB、Lab99和ΔE
对于表面颜色（而非光源颜色），CIELAB色彩空间以L*表示明度，a*表示红绿，b*表示黄蓝；该空间需要参考白点，通常为D65或D50。色差ΔE是该空间中两点之间的距离：ΔE*ab为欧几里得距离，ΔE00按CIEDE2000并使用加权函数计算。DIN 6176标准中的DIN99空间对CIELAB进行了变形，使简单的欧几里得距离ΔE99重新具有感知均匀性。必须说明所采用的公式——同样的两种颜色，根据公式不同会得出不同的数值。
色度量的测量与查询
色度量无法通过宽带辐射计确定。它们需要完整的光谱，因为每个色度量都是对同一光谱的不同加权——只输出单一数值的仪器无法区分它们。哪些仪器可以做到，请参见光谱辐射计或宽带辐射计；常见灯具的光谱可在光谱数据库浏览器中进行比较。
下方的术语表展示的是该合集中的色度部分。其余各组——辐射度、光度、加权量——请参见完整的光学量术语表。
关于色度量的常见问题
色温 T 仅适用于色度恰好位于普朗克轨迹上的光源——实际上仅限于热辐射体。对于其他所有光源，则采用相关色温 Tn：即在 CIE 1960 UCS 色度图中与该色度距离最近的普朗克辐射体的温度。色度偏离轨迹的程度由 Δuv 表示——若缺少该数值，CCT 数据即为不完整。
这是因为视锥细胞在视网膜上的分布并不均匀：人眼在中央2°视场内的观察方式与在10°视场范围内不同。CIE针对这两种情况分别制定了不同的色匹配函数组——CIE 1931适用于2°，CIE 1964适用于10°。对于宽带光源而言，差异较小；而对于窄带LED光谱而言，差异则相当明显。不同观察者得出的色度值不可相互比较。
因为 Ra 是八种弱饱和度测试色的平均值，饱和红色并不在其中。这正是特殊显色指数 R9 的作用所在，对于红色成分较弱的白光 LED，R9 可能降至20以下，而 Ra 却不会随之下降。任何需要评判颜色的人都应同时要求提供 R9、R13 和 R15 的数值——或者直接根据 IES TM-30 标准要求 Rf 和 Rg 的数值。
需要光谱辐射计。色度、色温和显色指数都是对整个光谱的加权计算；宽波段仪器只能给出单一数值，无法区分它们。此外，光谱分辨率也很关键——分辨率必须小于待分辨谱线的间距——并且需要具备计量溯源性的校准。
