La luminance est fréquemment utilisée en colorimétrie pour caractériser la quantité de noir dilué à la couleur (lumière). Elle indique si la couleur est sombre ou claire. C'est le cas du système CIE XYZ et du diagramme CIE Yxy qui y est associé.

L'intensité et la luminance d'une source respectivement ponctuelle et étendue, dépendent de l'angle θ' d'observation.

La Commission internationale de l'éclairage a défini la luminosité L*, appelée également clarté dans ce cas, à partir de la luminance de Y = L de la couleur, exprimée en candela par mètre carré (cd.m^-2), en rapport avec la luminance Y_n du blanc pris comme référence. La luminosité prend dans ce cas une valeur comprise entre 0 et 100 :

${\displaystyle L^{\star }=116f(Y/Y_{n})-16,}$

où ${\displaystyle f(t)={\begin{cases}t^{1/3}&{\mbox{si }}t>({\frac {6}{29}})^{3},\\{\frac {1}{3}}\left({\frac {29}{6}}\right)^{2}t+{\frac {4}{29}}&{\mbox{sinon}}.\end{cases}}}$

La fonction ${\displaystyle f(t)}$ est définie de façon différente sur deux intervalles pour éviter une dérivée infinie pour ${\displaystyle t=0}$. La fonction ${\displaystyle f(t)}$ est linéaire en dessous de la valeur ${\displaystyle t=t_{0}}$ : ${\displaystyle f(t)=a.t+b}$. Pour assurer ${\displaystyle L^{*}=0}$ si ${\displaystyle Y=0}$, il faut ${\displaystyle b=16/116=4/29}$. Ensuite, la continuité de la fonction ${\displaystyle f(t)}$ et de sa dérivée sont assurées pour cette valeur ${\displaystyle t=t_{0}}$ :

${\displaystyle t_{0}^{1/3}=at_{0}+b,}$ car ${\displaystyle f(t_{0}^{-})=f(t_{0}^{+})~;}$

${\displaystyle {\tfrac {1}{3}}\cdot t_{0}^{-2/3}=a,}$ car ${\displaystyle f'(t_{0}^{-})=f'(t_{0}^{+}).}$

Ainsi on trouve :

${\displaystyle t_{0}^{1/3}={\tfrac {1}{3}}\cdot t_{0}^{-2/3}\cdot t_{0}+{\tfrac {4}{29}}\Leftrightarrow t_{0}^{1/3}={\tfrac {6}{29}}\Rightarrow a={\tfrac {1}{3}}({\tfrac {29}{6}})^{2}.}$