La llum visible està formada per radiacions de longituds d’ona entre 400 i 700 nm, la barreja de les quals dóna llum blanca. Quan aquesta es reflecteix o travessa un material, part d’aquestes radiacions són absorbides i només arriba a l’ull una combinació d’aquestes: aquesta barreja és interpretada pel cervell com un color.
El color depèn, dons, de la combinació de radiacions visibles que arriben a l’ull, però aquest interpreta els colors també en base a l’amplitud de la zona il·luminada, la textura superficial, la distància d’observació, etc. No obstant, hi ha tres atributs del colors, anomenats psicològics, que poden ser mesurats i calculats en base a dades analítiques: la lluminositat (quantitat de llum rebuda), el to (que permet diferenciar un vermell d’un verd, per exemple) i la saturació (un color es diferencia de la seva barreja amb blanc per la saturació).
La mesura de l’espectre de reflexió d’una superfície (amb quina intensitat es reflecteix cada radiació de longitud d’ona específica) permet el càlcul de les coordenades cromàtiques, unes dades que alhora, faciliten el càlcul de les possibles barreges de colors, correccions de la degradació històrica, etc., basats en l’anomenada àlgebra del color.
La llum es reflecteix en una superfície rugosa (una pintura, per exemple) de forma difusa, en totes direccions, i cal recollir-la amb una esfera integradora (esfera amb la superfície interior recoberta d’un material blanc patró: òxid de magnesi o sulfat de bari) o una fibra òptica específicament dissenyada, que l’envia a un detector multicanal. A partir del espectre de reflexió difosa es poden calcular les coordenades de color en els diversos sistemes internacionalment acceptats per la CIE (Commision Internationalle d’Eclairage).
Diagrama de colors CIE1931: les vores representen els punts dels colors espectrals visibles (llums monocromàtiques) i la línia recta de la base la barreja de vermell i blau. Cada color té unes coordenades x, y que, juntament amb la lluminositat Y, el defineixen inequívocament. Dins d’aquest espai hi ha tots els colors reals, però aquesta és només una secció del sòlid de colors, la lluminositat dels quals pot variar des de 0 (no hi ha llum, tot es veu negre), fins a 100 (probablement superant el límit d’enlluernament del ull).
Leonardo da Vinci va dir que amb tres colors ben triats es podem composar casi tots els colors del univers, perquè amb tres colors primaris es poden obtenir tots els colors del triangle que encerclen (noteu que mai es poden triat tres primaris que permetin obtenir tots els colors possibles).
Des del punt de vista pràctic, els extrems del triangle groc són els tres primaris que usen les pantalles (com la que esteu fent servir ara mateix), mentre que el pentàgon blau encercla els colors que es poden obtenir per impressió usant les tintes d’una quadricromia (CMYK).