Coloralità, crominanza e saturazione sono attributi del colore percepito relativo all’intensità cromatica. Come definito formalmente dalla Commissione internazionale per l’illuminazione (CIE), descrivono rispettivamente tre diversi aspetti dell’intensità cromatica, ma i termini sono spesso utilizzati in modo approssimativo e intercambiabile in contesti in cui questi aspetti non sono chiaramente distinti.

La vivacità è “l’attributo di una percezione visiva secondo la quale il colore percepito di un’area sembra più o meno cromatico”. Una nota che accompagna questa definizione in effetti implica che la percezione della vivacità evocata da un oggetto dipende non solo dalla sua riflettanza spettrale, ma anche dalla forza dell’illuminazione, e aumenta con quest’ultima a meno che la luminosità non sia molto elevata.
Chroma è la “colorita ‘di un’area considerata come una proporzione della luminosità di un’area similmente illuminata che appare bianca o altamente trasmittente”. Una nota che accompagna questa definizione in effetti implica che un oggetto con una data riflettanza spettrale esibisce una luminosità approssimativamente costante per tutti i livelli di illuminazione, a meno che la luminosità non sia molto elevata. Pertanto, se un oggetto uniformemente colorato è illuminato in modo non uniforme, generalmente mostrerà una maggiore colorazione dove è più fortemente illuminato, ma verrà percepito come se avesse la stessa intensità cromatica su tutta la superficie. Mentre il colore è un attributo del colore della luce riflessa da diverse parti dell’oggetto, chroma è un attributo del colore visto come appartenente all’oggetto stesso (chiamato colore dell’oggetto), e descrive quanto è diverso da un grigio dello stesso la leggerezza di un tale oggetto sembra essere.

La saturazione è la “vivacità di un’area giudicata proporzionata alla sua luminosità”, che in effetti è la libertà percepita dal biancastro della luce proveniente dalla zona. Una nota che accompagna questa definizione in effetti indica che un oggetto con una data riflettanza spettrale mostra una saturazione approssimativamente costante per tutti i livelli di illuminazione, a meno che la luminosità non sia molto elevata. Poiché il croma e la leggerezza di un oggetto sono la sua vivacità e la sua luminosità giudicate in proporzione alla stessa cosa (“la luminosità di un’area similmente illuminata che appare bianca o altamente trasmittente”), la saturazione della luce proveniente da quell’oggetto è in effetti il croma dell’oggetto giudicato in proporzione alla sua leggerezza. Su una pagina di tonalità Munsell, le linee di saturazione uniforme tendono quindi ad irradiarsi dal vicino al punto nero, mentre le linee di croma uniforme sono verticali.

Poiché coloralità, crominanza e saturazione sono definite come attributi della percezione, non possono essere misurate fisicamente come tali, ma possono essere quantificate in relazione a scale psicometriche intese ad essere percettivamente pari, ad esempio le scale di crominanza del sistema Munsell.

Saturazione
La saturazione è una delle tre coordinate negli spazi colore HSL e HSV.
La saturazione di un colore è determinata da una combinazione di intensità della luce e di quanto è distribuita attraverso lo spettro di diverse lunghezze d’onda. Il colore più puro (più saturo) si ottiene utilizzando una sola lunghezza d’onda ad alta intensità, ad esempio nella luce laser. Se l’intensità diminuisce, allora la saturazione diminuisce. Per desaturare un colore di intensità data in un sistema sottrattivo (come ad esempio l’acquerello), si può aggiungere il bianco, il nero, il grigio o il complemento della tonalità.
Seguono vari correlati di saturazione.

CIELUV
Il croma normalizzato dalla leggerezza:

dove (u’n, v’n) è la cromaticità del punto bianco, e il chroma è definito di seguito.
Per analogia, in CIELAB ciò darebbe:

Il CIE non ha formalmente raccomandato questa equazione poiché CIELAB non ha diagrammi di cromaticità, e pertanto questa definizione manca di correlazione diretta con i vecchi concetti di saturazione. Tuttavia, questa equazione fornisce un ragionevole predittore di saturazione e dimostra che la regolazione della luminosità in CIELAB mentre si tiene (a *, b *) fissa influenza la saturazione.

Ma la seguente formula è in accordo con la percezione umana della saturazione: la formula proposta da Eva Lübbe è in accordo con la definizione verbale di Manfred Richter: la saturazione è la proporzione del colore cromatico puro nella sensazione totale del colore.

dove Sab è la saturazione, L * la leggerezza e C * ab è la crominanza del colore.
CIECAM02

La radice quadrata della vivacità divisa per la luminosità:

Questa definizione è ispirata dal lavoro sperimentale svolto con l’intento di rimediare alle scarse prestazioni di CIECAM97. M è proporzionale al chroma C (M = CFL0.25), quindi la definizione CIECAM02 presenta alcune somiglianze con la definizione CIELUV. Una differenza importante è che il modello CIECAM02 tiene conto delle condizioni di visualizzazione attraverso il parametro FL.

Purezza di eccitazione
La purezza di eccitazione (purezza in breve) di uno stimolo è la differenza dal punto bianco dell’illuminante al punto più lontano del diagramma di cromaticità con la stessa tonalità (lunghezza d’onda dominante per le fonti monocromatiche); utilizzando lo spazio colore CIE 1931:

dove (xn, yn) è la cromaticità del punto bianco e (xI, yI) è il punto sul perimetro il cui segmento di linea al punto bianco contiene la cromaticità dello stimolo. È possibile utilizzare diversi spazi di colore, come CIELAB o CIELUV, e otterranno risultati diversi.

Chroma in CIE 1976 L * a * b * e L * u * v * spazi colore
La definizione ingenua di saturazione non specifica la sua funzione di risposta. Negli spazi colore CIE XYZ e RGB, la saturazione viene definita in termini di miscelazione additiva del colore e ha la proprietà di essere proporzionale a qualsiasi ridimensionamento centrato su bianco o bianco.Tuttavia, entrambi gli spazi dei colori sono non lineari in termini di differenze cromatiche percepite psicovisivamente. È anche possibile, e talvolta desiderabile, definire una quantità simile alla saturazione che è linearizzata in termini di percezione psicovisiva.

Negli spazi colore L * a * b * e L * u * v * della CIE 1976, il chroma non normalizzato è la componente radiale della coordinata cilindrica CIE L * C * h (leggerezza, croma, tonalità) della rappresentazione L * a * b * e L * u * v * spazi colore, indicati anche come CIE L * C * h (a * b *) o CIE L * C * h per corta, e CIE L * C * h (u * v * ). La trasformazione di (a *, b *) in (C * ab, hab) è data da:


e analogamente per CIE L * C * h (u * v *).

Il chroma nelle coordinate CIE L * C * h (a * b *) e CIE L * C * h (u * v *) ha il vantaggio di essere più lineare dal punto di vista psicologico, ma non è lineare in termini di componente lineare miscelazione del colore. E quindi, chroma in CIE 1976 L * a * b * e L * u * v * spazi colore è molto diverso dal tradizionale senso di “saturazione”.

Chroma nei modelli di aspetto a colori
Un altro metodo psicovisivamente ancora più accurato, ma anche più complesso per ottenere o specificare la saturazione, è utilizzare un modello di aspetto del colore. In questo caso, il parametro dell’aspetto cromatico potrebbe (a seconda del modello di aspetto del colore) essere intrecciato ad esempio con la luminosità fisica dell’illuminazione o le caratteristiche della superficie emittente / riflettente, che è sensibilmente più sensata da un punto di vista psicologico.