按照代替定律：凡是在视觉效果上相同的颜色都是等效的，便可互相代替，可以完全不涉及它们的光谱组成。从色度计算来说，若两个颜色样品的光谱反射（或透射）率为ρ1（λ）、ρ2（λ），在相同的照明条件

SD（λ）下，其三刺激值分别为：

.....…（5-21）………（5-22）

式中 SD（λ）-光源相对能量分布，通常用CIE标准照明体D65；

如果这两个颜色样品具有相同的视觉效果，即它们是同色的，则它们应有相同的三刺激值：

X1=X2，Y1=Y2，Z1=Z2

由于公式（5-21）与（5-22）相等，可写成：

...…（5-23）

从式（5-23）可以看到有两种情况：

1、 如果两个色样具有完全相同的光谱反射（透射）率曲线ρ1（λ）=ρ2（λ），称这两个色样的颜色为同色同谱色。

2、 如果两个色样具有不同的光谱反射率曲线ρ1（λ）≠ρ2（λ），而有相同的三刺激值，则称这两个颜色叫做同色异谱色。

为了对颜色的同色异谱程度，作出定量的评价，CIE曾经在1971年正式公布一项计算"特殊同色异谱指数（改变照明体）"的方法。这一方法的原理是：对于特定的参照光源（推荐用标准光源D65）和标准观察者（CIE1931）,具有相同三刺激（X1=X2，Y1=Y2，Z1=Z2）的两个同色异谱样品，用具有不同相对能量分布的另一测试照明光源（推荐选用标准光源A），所造成的两个样品间的色差（ΔE），作为特殊同色异谱指数Mt。CIE当时规定色差是用CIE1964色差公式计算，如果用其它色差公式计算应作说明。

在大多数情况下，精确的同色异谱色匹配（X1=X2，Y1=Y2，Z1=Z2）是很难做到的，一般只能做到近似的同色异谱匹配。例如，在包装装潢印刷中的由三原色油墨配专色或三原色网点面积率配专色等，都会存在一定色差。在实际生产中，应允许复制品与标准样品（原稿）在做同色异谱色匹配时存在色差，只是应尽量控制复制品与原稿的色差，把它限制在规定的允许范围之内。对于包装装潢印刷，这种色差一般应为ΔΕab≤6。