W codziennych rozmowach o kolorach używamy słów rozumianych intuicyjnie. Mówimy o kolorach ciepłych i zimnych,  kolorach ziemi i zimy, barwach wiosny i jesieni, gamach, tonacjach itp. W rozmowach o sztuce mówimy o kolorach tycjanowskich,  zieleni Veronesa, o  typowych dla wielkich artystów i wielkich stylów „paletach kolorów” czy „paletach barw”. Poeci nadawali kolor poszczególnym głoskom, a Kandinsky stworzył skomplikowany system wiążący  kolory z kształtem figur geometrycznych, przypisujący im brzmienie, a brzemienia te łączący w symfonię kolorów. W większości przypadków mieszanie pojęć z różnych dziedzin nie tylko nie przeszkadza, ale sprzyja wyrażeniu tego, „co poeta miał na myśli”. Problem zaczyna się wtedy, gdy wpisując w przeglądarce internetowej hasło Mona Lisa, zobaczymy sto Liz del Giocondo – od sinoniebieskiej do buraczkowej. 99,99% dzieł sztuki poznajemy nie w oryginale, ale z reprodukcji. Ten sam obraz w dziesięciu albumach i na dziesięciu monitorach ma dwadzieścia różnych wersji.

Problem jest znacznie poważniejszy i ma głęboki wymiar filozoficzny – otóż całą rzeczywistość materialną znamy wyłącznie „z reprodukcji”, ponieważ to, co widzimy, nie jest tym, na co patrzymy, a tylko obrazem, jaki powstaje w mózgu, gdy do naszego oka wpada światło odbite lub wysłane przez to „coś”, na co patrzymy.

Nie oznacza to oczywiście, że rzeczywistość jest złudzeniem, oznacza tylko tyle, że i daltonista i nie-daltonista patrzą na tę samą rzeczywistość, ale widzą ją inaczej. Czy oznacza to jednak, że każda informacja o rzeczywistości jest względna? I tak i nie.
Każdy widzi rzeczywistość inaczej, ale istnieje pewna, dająca się ująć w reguły statystyczne powtarzalność indywidualnych wrażeń (człowiek potrafi już ustalić parametry i warunki ich badania). Jeśli jakieś wrażenie powtarza się wystarczająco często i potrafimy określić bodziec to wrażenie wywołujący, to można próbować zbudować na ich podstawie model pozwalający świadomie tworzyć (lub odtwarzać) takie samo wrażenie w innych warunkach. W przypadku wrażenia koloru problem jest nieco bardziej skomplikowany, ponieważ ludzkie oko (i mózg) są tak skonstruowane, że, w zależności od warunków zewnętrznych, ten sam bodziec może wywołać różne reakcje i różne bodźce mogą powodować reakcję identyczną.

Współczesna aparatura pojęciowa teorii koloru jest dość skomplikowana (łączy psychofizjologię z wyższą matematyką), ale wynika to z faktu, że wiarygodna reprodukcja koloru jest najtrudniejszym problemem wszystkich technik zapisu i odtwarzania obrazu (poligrafia, telewizja, komputery). Jej szczegółowa znajomość nie jest potrzebna miłośnikowi sztuki. Z wielu (również praktycznych) względów warto jednak wiedzieć, na czym polega fenomen widzenia koloru i czym właściwie ten kolor jest.

Przez całe wieki wiedza o kolorze opierała się na obserwacji natury i doświadczeniach, a próby wytłumaczenia zjawiska na intuicji. Badania o charakterze naukowym ropzpoczęły się dopiero pod koniec XVII w., ale już w starożytności artyści zauważyli, że zmieszanie różnych pigmentów daje w wyniku zupełnie nowy kolor. To właśnie artyści, jeszcze bez jakiejkolwiek wiedzy teoretycznej, intuicyjnie mieszając farby na palecie, stworzyli nieskończone bogactwo malarstwa gotyckiego, renesansowego i barokowego.
W 150 r. Klaudiusz Ptolemeusz po raz pierwszy opisał zjawisko rozszczepienia światła i zauważył, że kolor mają nie tylko przedmioty materialne, ale i światło. Zjawisko tęczy i rozszczepienia światła na różnokolorowe składniki próbował wyjaśnić w XIII w. Roger Bacon (1214-1292), ale dopiero holenderski astronom Willebrord van Roijen Snell (1580-1636) i Kartezjusz (1596-1650) próbowali prawidłowo sformułować problem natury koloru.

Koło kolorów z "Optyki" Izaaka Newtona z 1704 r.

Kolory prymatne i pochodne w schemacie gwiazdy RYB

W wyniku eksperymentów z rozszczepianiem światła za pomocą pryzmatu Izaak Newton doszedł do wniosku, że dowolny kolor można uzyskać mieszając w różnych proporcjach zaledwie kilka tzw. kolorów pierwotnych (prymarnych), a w wydanym w 1704 r. dziele Optyka opublikował tzw. koło kolorów przedstawiające geometryczną zależność między kolorami prymarnymi i ich pochodnymi. W tym pierwszym modelu kolorów Newtona kolorami prymarnymi są kolory czerwony, żółty i niebieski. Zmieszanie kolorów żółtego i czerwonego daje kolor pomarańczowy, czerwonego i niebieskiego daje fiolet, a niebieskiego i żółtego daje kolor zielony. W swoim modelu Newton uwzględnił dodatkowy kolor - indygo, chociaż współcześnie kolor ten traktuje się jako odmianę koloru niebieskiego.
Ustalenia Newtona wykorzystał w praktyce niemiecki malarz i grawer Jacob Christoph Le Blon, wdrażając w 1725 r. metodę druku kolorowego opartego na trzech kolorach prymarnych R - czerwonym, Y - żółtym i B - niebieskim.
Powstał w ten sposób model kolorów nazwany od anglojęzycznych inicjałów kolorów prymarnych (red, yellow, blue) modelem RYB.

Strona z publikacji Le Blona z 1725 r.

Koło kolorów RYB Newtona/Le Blona z 1725 r.

Koło kolorów Goethego z 1810 r.

W 1800 r. William Herschel (1738-1822) odkrył promieniowanie podczerwone, a w 1802 r. Johann Wilhelm Ritter (1776-1810) odkrył ultrafiolet, ale istotny wkład w zrozumienie istoty koloru wniósł niemiecki poeta Johann Wolfgang von Goethe (1749-1932), publikując w 1810 r. pracę pt. Nauka o kolorze, której wartość naukową przewyższa poetycka intuicja. Gothe podjął studia nad kolorem pod wpływem własnej obserwacji cieni na białym śniegu, mających (w jego odczuciu) wyraźny kolor. Prowadzone przez kilkadziesiąt lat eksperymenty doprowadziły go do polemiki z optyką newtonowską i sformułowania zupełnie odmiennych od newtonowskich twierdzeń.
Newton uważał, że światło jest heterogeniczne, składa się z kolorowych elementów (siedem czystych kolorów), można je "rozmontować" na czynniki pierwsze (np. za pomocą pryzmatu) i "zmontować" z elementów składowych. Goethe twierdził, że światło jest homogeniczne, kolorem prymarnym jest biel, a w naturze występują tylko dwa czyste kolory - niebieski i żółty, a wszystkie inne są ich pochodnymi. Sprzeczności w przedstawionych poglądach są w większości pozorne, ponieważ obydwaj uczeni (Goethe bardziej cenił swoją Naukę o kolorze niż twórczość poetycką) nie zdawali sobie jeszcze sprawy z tego, że mówią o dwóch odrębnych metodach tworzenia kolorów (patrz metoda addytywna).
W rozbudowanej teorii Goethego kolor posiada nie tylko obiektywnie mierzalne parametry, ale w psychice ludzkiej nabiera również wymiaru etycznego, stanowiąc poetycki obraz pojęć abstrakcyjnych.
Główny wkład Goethego do nauki o kolorze polegał jednak na tym, że jako pierwszy zwrócił on uwagę na psychofizyczny charakter zjawiska. Przeczuwał więc, że kolor nie jest obiektywną cechą światła ani przedmiotów, ale - jak to sam ujął - "ulotnym działaniem i kontrdziałaniem samego oka".

Ponieważ człowiek widzi otaczającą rzeczywistość w kolorach, przez długie wieki uważano, że kolor jest cechą elementów tej rzeczywistości - przedmiotów. Nawet rozszczepienie światła w pryzmacie traktowano jako ujawnienie cechy światła, domyślając się już, że składa się ono z różnych, również "kolorowych", składników. Na początku XIX wieku dokonano jednak odkrycia zjawiska świadczącego o tym, że wcale nie jest to takie oczywiste.

W 1830 r. francuski chemik Michel Eugene Chevreul (1786-1889) napisał (opublikowaną w 1839 r.) pracę pt. Prawo kontrastu symultanicznego. W książce tej rozbudował newtonowski model kolorów, wyznaczając dla każdego z trzech kolorów prymarnych (czerwony, żółty, niebieski) po 23 kolory pochodne i tworząc koło o 72 polach, uzupełnione skalami rozjaśniania i ściemniania. Jednak prawdziwy przełom stanowiło odkrycie dwóch zjawisk, kontrastu symultanicznego i kontrastu sukcesywnego.
Kontrast symultaniczny polega na tym, że dwa sąsiadujące kolory wpływają na sposób ich jednoczesnego widzenia. W wyniku tego wpływu oko ludzkie zauważa większe różnice kolorów, niż różnice rzeczywiste, albo kolory identyczne widzi jako różne.
Na ilustracji po lewej stronie środkowe prostokąty mają ten sam odcień szarości, ale górny widziany jest jako jaśniejszy od dolnego, ponieważ rozjaśnia go "optycznie" sąsiedztwo ciemnego tła, a dolny jest przez jaśniejsze tło przyciemniony.
Na ilustracji z czerwonymi kwadratami oko ludzkie nie wychwytuje wyraźniej różnicy między kolorami górnej pary kwadratów, natomiast różnica między kolorami tych samych, ale sąsiadujących bezpośrednio kwadratów jest wyraźna.

Przykłady kontrastu symultanicznego

Zasada kontrastu następczego (succesive contrast) opisuje wpływ koloru oglądanego wcześniej na sposób widzenia koloru oglądanego bezpośrednio po nim. Jeśli przez kilkanaście sekund będziemy się wpatrywać w środek lewego koła na dolnej ilustracji, a potem przeniesiemy wzrok na środek koła prawego, zobaczymy efekt kontrastu następczego. Na kolor żółty nałożone zostaną kolory uzupełniające do kolorów koła lewego. Jakie są te kolory uzupełniające można się przekonać powtarzając eksperyment i przenosząc wzrok z lewego koła na czarny punkt z prawej strony ilustracji.
Zapamiętany przez oko obraz koloru w postaci jego koloru uzupełniającego nazywany jest powidokiem.

Przykład kontrastu następczego

Odkrycia Chevreula miały istotny wpływ na rozwój sztuki - wykorzystali je neoimpresjoniści (Seurat), orfiści, a powidoki stały się jednym z głównych motywów unistycznego malarstwa Władysława Strzemińskiego.
Jednak zasadnicze znaczenie miały one dla zrozumienia istoty koloru, ponieważ w odróżnieniu od poetyckich intuicji Goethego, Chevreul wskazał konkretne zjawiska, których nie da się wytłumaczyć własnościami koloru jako cechy przedmiotu lub światła. Żółte koło w ostatnim eksperymencie ma konkretny kolor niezależnie od tego, jak kolor ten nazwiemy i kolor ten nie uległ zmianie dlatego, że przez kilka sekund wpatrywaliśmy się w inne koło, a już zupełnie niewytłumaczalne jest widzenie w kolorze powierzchni zupełnie białej.

Kolejnym przełomem w rozumieniu istoty koloru były odkrycia wybitnego uczonego angielskiego Thomasa Younga (1773-1829), który, badając zachowanie się ludzkiego oka, doszedł w 1802 r. do wniosku, że w muszą istnieć w nim trzy rodzaje fotoreceptorów wrażliwych na światło o różnej barwie. Była to genialna intuicja, ponieważ istnienie takich trzech rodzajów sensorów zostało potwierdzone doświadczalnie dopiero w 1956 r. przez szwedzko-fińsko-wenezuelskiego fizjologa Gunnara Svaetichina.
Koncepcję Younga rozwinął ok. 1850 r. niemiecki fizyk, twórca fizjologii sensorycznej Hermann von Helmholtz (1821-1894), opierając się na badaniach swojego studenta i asystenta Wilhelma Wundta (1832-1920). Powstała w ten sposób teoria Younga-Helmholtza nazywana teorią widzenia trójbarwnego, zgodnie z którą trzy rodzaje sensorów znajdujących się w siatkówce ludzkiego oka są wrażliwe na światło niebieskie, zielone i czerwone, a mózg tworzy wrażenie koloru na podstawie sygnałów dochodzących z poszczególnych receptorów. Można więc powiedzieć, że informacja o kolorze jest sumą informacji o kolorach składowych.
Teoria Younga-Helmholtza stała się podstawą tzw. modelu kolorów RGB (patrz dalej).

W 1874 r. niemiecki fizjolog Ewald Hering (1834-1918) napisał książkę Nauka o istocie światła. Sformułował w niej teorię przeciwną do teorii Younga-Helmholtza, nazwaną teorią barw przeciwstawnych.
Według tej teorii istnieje sześć barw podstawowych, tworzących trzy pary barw przeciwstawnych: żółta - niebieska, czerwona - zielona, biała - czarna. Oko ludzkie jest systemem sensorów znajdujących się w stanie równowagi. Wpadające do oka światło powoduje zakłócenie tej równowagi, zależnie od proporcji barw składowych, a oko (sensory) przekazuje informację o tych proporcjach do mózgu, w którym powstaje wrażenie barwy.
Silny, długo trwający sygnał o przewadze np. barwy zielonej powoduje znaczne zachwianie równowagi i gdy sygnał ten znika, system przez pewien czas odzyskuje równowagę - mówiąc obrazowo - "przesuwając się" w kierunku przeciwstawnej barwy czerwonej. W czasie potrzebnym do odzyskania równowagi w mózgu utrzymuje się więc wrażenie barwy uzupełniającej. W ten sposób teoria Heringa tłumaczy zjawisko kontraktu następczego i powidoków.
W 1966 r. potwierdzono doświadczalnie istnienie czterech odmiennych reakcji na wskazane przez Heringa barwy, ale wbrew pozorom obydwie teorie nie są sprzeczne, ponieważ pokazują dwa różne etapy obróbki sygnału powstającego pod pływem światła w czopkach siatkówki, a następnie przetwarzanego podczas ich przesyłania do mózgu siecią neuronów. Teoria Younga-Helmholtza opisuje to, jak reagują na światło czopki siatkówki, natomiast teoria Heringa mówi o tym, jaka informacja dociera z czopków do mózgu.
Na teorii Heringa bazuje współczesny system NCS (patrz dalej).

Badania w dziedzinie anatomii i fizjologii pozwoliły ustalić, że oko ludzkie reaguje na światło o różnej barwie, ale w dalszym ciągu uważano, że reaguje ono na "kolor" światła. Wynikało to z braku wiedzy o naturze światła.
W V w. BC grecki filozof Empedokles twierdził, że widzenie jest wynikiem akcji i reakcji dwóch promieni wychodzących z ludzkiego oka i z widzianego przedmiotu. Około 300 r. BC Euklides w dziele Optyka wykazał, że światło rozchodzi się po liniach prostych i podlega prawom odbicia. W 55 r. BC Lukrecjusz stworzył pierwszą teorię korpuskularną światła i teorię tę podtrzymali i francuski astronom Pierre Gassendi (1592–1655) i Izaak Newton. Dopiero w 1665 r. Robert Hooke ( 1635-1703), angielski filozof natury i antagonista Newtona, po raz pierwszy sformułował pogląd, że światło ma naturę falową. Teorię falową badał później holenderski matematyk i astronom Christiaan Huygens (1629-1695) wydając w 1690 r. Traktat o świetle, w którym powrócił do starożytnej idei eteru. Rozwijali ją następnie Thomas Young, Leonard Euler, i Augustin-Jean Fresnel (1788-1827). W 1845 r. angielski chemik i fizyk Michael Faraday (1791-1867) po raz pierwszy stwierdził wpływ pola magnetycznego na bieg światła.
W 1873 r. James Clerk Maxwell (1831-1879), genialny szkocki fizyk, który w latach 1855-1872 opublikował szereg prac o teorii koloru, podał matematyczny opis zachowania się pól elektromagnetycznych, ale w dalszym ciągu była to naukowa teoria. Dopiero w 1887 r. niemiecki fizyk Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) zbudował oscylator wytwarzający fale elektromagnetyczne, potwierdzając eksperymentalnie teorię Maxwella.

Wg tej teorii cały świat wypełniony jest falami elektromagnetycznymi. To, że widzimy, że działa radio, telewizja i telefon komórkowy jest możliwe dzięki właściwościom tych fal. Cechą fali elektromagnetycznej jest długość (lub częstotliwość). Cały zakres długości fal elektromagnetycznych nazywamy spektrum. Rozchodząca się fala elektromagnetyczna powoduje różne skutki w zależności od jej długości. Część fal elektromagnetycznych wywołujących reakcje komórek znajdujących się w oku żywego organizmu nazywana jest światłem. Reakcję taką wywołują wyłącznie fale o długości mieszczącej się w niewielkiej części spektrum nazywanej widmem.
Światło może być falą o jednej, ściśle określonej długości, ale najczęściej jest ono wiązką fal o różnych długościach (podobnie jak dźwięk). Fala świetlna wpadając do oka wywołuje proces, którego efektem jest powstające w mózgu wrażenie barwy. Fale o różnej długości wywołują wrażenie różnych barw. Nie wiadomo, jaka jest całkowita ilość barw, ponieważ wrażenie zależy nie tylko od długości fali, ale od wrażliwości ludzkiego oka.

Tylna część gałki ocznej zwana siatkówką zbudowana jest z komórek światłoczułych – fotoreceptorów. Fotoreceptory dzielą się na pręciki i czopki i są komórkami wyspecjalizowanymi.
Pręciki (ok. 100 mln) reagują na zmiany ilości światła (czyli jego energii), powodujące wrażenie opisywane w kategoriach jasne - ciemne. Pręciki są szczególnie wrażliwe na zmienną ilość światła, gdy jest go mało (czyli w mroku).
Czopki (ok. 5 mln) reagują z kolei na długość fali świetlnej. Wszystkie czopki reagują w jakimś stopniu na dość szeroki zakres długości fali, ale można je podzielić na trzy grupy czopków szczególnie wrażliwych na fale o długości ok. 420 nm (nanometrów), ok. 530 nm i ok. 700 nm. Grupy te reagują również na inne długości fal, ale w znacznie mniejszym stopniu. Na podstawie reakcji czopków na padające światło mózg tworzy wrażenie nazywane barwą.
Impulsy wysyłane do mózgu przez czopki wrażliwe na falę o długości fali ok. 420 nm wywołują reakcję w postaci wrażenia barwy niebieskiej. Impulsy wywoływane w drugiej grupie czopków wrażliwych na fale o długości ok. 530 nm wywołują w mózgu wrażenie barwy zielonej. Wrażenie barwy czerwonej powstaje pod wpływem impulsów powstających w trzeciej grupie czopków pod wpływem fali o długości ok. 700 nm. Jeśli do okna wpada fala o pośredniej długości, albo wiązka fal o różnych długościach, wszystkie grupy czopków reagują na nie w jakimś stopniu i wszystkie wysyłają pewną ilość impulsów wywołujących w mózgu wrażenia trzech barw podstawowych, a w wyniku dodawania tych informacji powstaje wrażenie barwy pośredniej.

R - red - czerwona; G - green - zielona; B - blue - niebieska

Powstające w mózgu wrażenie jakiejkolwiek barwy jest więc wynikiem dodawania trzech informacji wywołujących wrażenie trzech barw podstawowych, a każdą barwę można opisać przez podanie proporcji między ilościami składających się na nią barw podstawowych.

Mieszanie barw podstawowych (co cały czas robi nasz mózgowy komputer) rządzi się pewnymi prawami.

Mieszanie parami trzech barwach podstawowych w równych ilościach daje w wyniku trzy zupełnie inne barwy, nazywane (z angielska) cyan (C), magenta (M) i yellow (Y).

R + G = Y (yellow)	R + B = M (magenta)	G + B = C (cyan)

Mieszanie parami trzech barw podstawowych w nierównych ilościach daje w wyniku kolejne, różnie nazywane barwy:

R + 1/2G =	1/2R + B =	G + 1/2B =

Podobnie mieszanie w nierównych ilościach trzech barw składowych da zawsze w wyniku jakąś nową barwę, która zwykle wykazuje pokrewieństwo z jedną z barw składowych

1/2R + G + 4/5G	4/5R + 1/2G + B	R + 1/2G + 4/5B

Jednak mieszanie trzech barw podstawowych w równych ilościach nie daje barwy w potocznym rozumieniu, ale biel. Taką barwę nazywamy achromatyczną

R + G + B

Na powstające w mózgu wrażenie mają wpływ proporcje barw składowych, określające jego barwę wynikową, ale również ilość światła wpadającego do oka. Taką informację przekazują pręciki, ale jest ona również dostarczana przez czopki w postaci wielkości impulsu wywołanego energię fal świetlnych. Ta informacja interpretowana jest przez mózg jako stopień jasności.

Jeśli do oka dociera światło wywołujące np. wrażenie barwy czerwonej, ale raz tego światła jest więcej, a innym razem mniej, to wywoła ono różne wrażenia:

Wszystkie cztery próbki mają barwę czerwoną

Podobnie stopniowane będą wrażenia wywołane przez różną ilość światła będącego mieszaniną fal o różnych długościach, ale zmieszanych w stałej proporcji:

Wszystkie cztery próbki mają barwę pomarańczową

Tak samo stopniowane wrażenia wywoła światło wpadające do oka w różnej ilości, ale zmieszane z równej ilości składników. Będą to odcienie barwy achromatycznej, czyli bieli:

Wszystkie cztery próbki mają barwę achromatyczną

W każdym z trzech przedstawionych przykładów mamy identyczne barwy, ale różne jej "odmiany". Otóż te różne odmiany barw nazywamy kolorami.

To bardzo ważne rozróżnienie, chociaż ignorowane nie tylko w języku potocznym (co jest wybaczalne), ale nawet w języku wielu publikacji naukowych (co nie jest wybaczalne). Barwa jest pojęciem definiowanym tylko przez jeden parametr - długość fali światła. Natomiast kolor jest pojęciem definiowanym przez kilka parametrów, w tym przez barwę. Jednym słowem - barwa jest składnikiem definicji koloru.
W praktyce nigdy nie mamy do czynienia z barwą - zawsze przejawia się ona jako cecha koloru.

Opisana wyżej metoda tworzenia kolorów polegająca na dodawaniu kolorów składowych RGB nazywa się metodą addytywną tworzenia kolorów RGB. Dla wyobrażenia zbioru wszystkich kolorów i relacji między nimi tworzy się trójwymiarowe modele nazywane przestrzenią kolorów.
Wszystkie kolory możliwe do utworzenia metodą addytywną tworzą przestrzeń kolorów RGB, którą można przedstawić w postaci sześcianu. Narożniki tego sześcianu odpowiadają kolorom podstawowym i ich kolorom uzupełniającym, oraz bieli i czerni. Biel jest kolorem achromatycznym (bezbarwnym) o pełnej jasności. Czerń właściwie nie jest w ogóle kolorem, ponieważ nie jest wynikiem mieszania kolorów, ale braku światła. Czerń jest więc "kolorem ciemności". Oś łącząca czerń i biel jest osią kolorów achromatycznych o różnej jasności. Te pośrednie kolory achromatyczne określane są wspólną nazwą szarości.
Trzy ściany sześcianu o wspólnym, czarnym narożniku przedstawiają pola mieszania trzech par kolorów składowych RG, RB i GB, dlatego w czwartym narożniku tych ścian znajduje się wynik mieszania dwóch kolorów składowych o pełnej jasności. Dodawanie trzeciego składnika zawsze powoduje zwiększenie ilości światła, a więc rozjaśnienie koloru, aż do uzyskania koloru bieli.
Oznaczone na schemacie kolory uzupełniające CMY nie są kolorami samodzielnymi, ale wyłącznie wynikiem zmieszania kolorów podstawowych. Trudno się z takim stwierdzeniem zgodzić, bo przecież wszyscy znamy z realnego świata przykłady takich kolorów. Można je również wskazać w widmie.
Rzecz w tym, że kolory widma widzimy nie dlatego, że widmo jest kolorowe, ale dlatego, że wyobrażenie jego kolorów powstaje w naszym mózgu z trzech składowych R, G i B.

Model RGB jako jedyny wyjaśnia sposób powstawania wrażenia koloru w ludzkim mózgu - poza tym ma same wady.
Przede wszystkim nie wyjaśnia zjawiska znanego z życia praktycznego, że mieszanie kolorów o podobnej jasności wcale nie prowadzi do powstania koloru jaśniejszego, a już na pewno nie da się uzyskać z różnych, nawet bardzo jasnych kolorów czystej bieli.
Wyjaśnienie problemu tkwi w tym, że addytywna metoda tworzenia kolorów opisuje powstawanie kolorów światła biegnącego do oka bezpośrednio ze źródła. Jednym słowem - opisuje metodę powstawania koloru światła. Tymczasem przez całe wieki ludzie oglądali kolorowe przedmioty, które same nie świeciły, a widzieli je dlatego, że do ich oczu wpadało światło (Słońca, lampy, świecy) odbite od tych przedmiotów. "Świecące obrazy" to wynalazek współczesności i dopiero od kilkudziesięciu lat mamy z nimi do czynienia na co dzień - w telewizorze, w monitorze komputerowym, czy w wyświetlaczu telefonu komórkowego.
W przypadku widzenia przedmiotów w świetle odbitym zasada tworzenia kolorów jest odwróceniem metody addytywnej.

Każdy przedmiot ma pewną zdolność do pochłaniania lub odbijania światła i - mówiąc w uproszczeniu - odbija tę część światła, której nie pochłonie. Pochłanianie światła ma jednak dwa aspekty - ilościowy i jakościowy. Przedmioty gładkie pochłaniają go mniej, a więc więcej odbijają, przedmioty porowate natomiast pochłaniają go więcej, a więc odbijają mniej. Poza tym przedmioty w różnym stopniu pochłaniają fale o różnej długości.
Zasadę powstawania koloru przedmiotów widzianych w świetle odbitym ilustrują poniższe rysunki.

Kolor przedmiotu jest kolorem części światła odbitego od tego przedmiotu. Trzeba jednak stale pamiętać o tym, że same przedmioty nie mają koloru, a tylko różną zdolność pochłaniania fal wywołującej w oku wrażenia kolorów.
Ponieważ skład światła odbitego wynika z odejmowania składników światła białego, taką metodę tworzenia kolorów nazywamy metodą subtraktywną. Jest ona odwrotnością metody addytywnej, ponieważ metoda addytywna polega na "dodawaniu kolorów do ciemności", a metoda subtraktywna polega na odejmowaniu kolorów od bieli. Można powiedzieć, że powierzchnia przedmiotu działa jak filtr światła.
Jeśli potrafimy tak spreparować powierzchnię przedmiotu, aby pochłaniała ona tylko określone składowe światła, mamy wpływ na to, w jakim kolorze widzi go oko. Mamy więc wpływ na jego kolor. Filtr światła pokrywający powierzchnię przedmiotu to po prostu farba.
W zastosowaniach praktycznych - przede wszystkim w poligrafii - kolory CMY nie są wystarczającą bazą do tworzenia wszystkich kolorów widzianych przez ludzkie oko. Zmieszanie trzech składowych CMY nigdy nie da koloru czarnego, a jedynie zabarwioną na brunatno szarości. Dlatego właśnie w poligrafii używa się dodatkowych farb czarnych (oznaczanych literą K - key) dla zwiększenia głębi kolorów, czytelności rysunku i do druku tekstu. Również do druku pewnych szczególnych kolorów, albo dla uniknięcia odchyłek wynikających z techniki druku, stosuje się druk z użyciem więcej niż czterech kolorów składowych, oraz kolory dodatkowe, nie będące wynikiem mieszania kolorów składowych. Jest to jednak odrębny i dość złożony temat, zostanie więc omówiony w przyszłości.
O ile w metodzie addytywnej kolor światła powstaje w wyniku zmieszania kolorów prymarnych RGB, to w metodzie subtraktywnej kolory powstają w wyniku mieszania ich filtrów CMY. Teoretycznie powinniśmy w ten sposób uzyskać wszystkie możliwe kolory. Jednak oko ludzkie reaguje nieliniowo, a materiały (barwniki) nie są doskonałe, dlatego w zastosowaniach praktycznych stosuje się różne metody równoważenia tych niedoskonałości. Metody te należą do odrębnej dziedziny, jaką jest "produkcja koloru". Należą do niej poligrafia, farbiarstwo przemysłowe, ale i produkcja materiałów artystycznych - farb, kredek, papierów itp.
Metody produkcji kolorów odpowiadają na pytanie jak uzyskać jakiś kolor. Okazuje się jednak, że znacznie większym problemem jest określenie, jaki kolor chcemy uzyskać, czyli jak nazwać kolor, aby ta nazwa była dla wszystkich zrozumiała jednoznacznie.

Modele tworzenia kolorów RGB i CMY określają ich skład, ale nic nie mówią o kolorze. Każdy kolor jest definiowany przez trzy abstrakcyjne liczby i nawet ludzie na co dzień "pracujący w kolorze" nie potrafią na podstawie tych liczb stworzyć precyzyjnego wyobrażenia konkretnego koloru. W języku potocznym używamy nazw odwołujących się do utrwalonych w pamięci skojarzeń. Wiemy mniej więcej, jak wygląda trawa, pomarańcza, niebo, róża, karmin, ochra, ultramaryna, cynober i od nich powstały nazwy kolorów pomarańczowego, niebieskiego, różowego itd. Nazwy te są jednak mało precyzyjne. W przemyśle, modzie, kosmetyce, sztuce określenie "czerwony" lub "zielony" nie mówi nic. W wielu dziedzinach potrzebna jest precyzyjniejsza metoda definiowania kolorów i nie chodzi w niej już o to, jak kolor powstaje (bo nie ma to żadnego znaczenia), ale o to, jaki on jest.
Ta potrzeba doprowadziła do powstania kilku praktycznych modeli kolorów nazywanych systemami kolorów, których wspólną cechą jest to, że - nie ignorując teorii koloru - nie interesują się one tym, jak kolor powstaje, ani tym, jak widzi go ludzkie oko, ale tym, jakim go ono widzi.

Praktycznie każdy badacz zjawiska koloru opracował swój własny system kolorów, ale praktyczną przydatność zachowały dwa.

Wszystkie systemy kolorów opierają się na trzech parametrach odbieranych przez człowieka jako odrębne jakości: barwie, jasności i nasyceniu.

W systemach tych barwa (niem. Ton, ang. hue) jest wynikiem mieszania kilku znajdujących się w widmie barw podstawowych, które oko ludzkie odczuwa jako wyraźnie inne od pozostałych. Te barwy mają swoje nazwy, a barwy pośrednie określaną są jako procentowy udział sąsiednich barw podstawowych.

Jasność (niem. Hellichkeit, ang. Brightness/Value) jest cechą koloru rozumianą intuicyjnie, zależną od ilości światła (jego energii, czyli amplitudy fali) i oznacza intensywność koloru. Jej fotometryczną miarą jest tzw. luminancja. Wrażenie jasności jest czytelne tylko w odniesieniu do tej samej barwy. Przedstawione wyżej próbki różnych barw mają tę samą jasność, chociaż odruchowo próbkę o barwie żółtej uznajemy za "jaśniejszą" od próbki o barwie zielonej.
Powstawanie wrażenia jasności jest dość złożone. Na przedstawionych niżej próbkach kolorów o barwie czerwonej próbka z prawej strony (czarna) oznacza zupełny brak światła (ciemność), kolejne próbki to coraz intensywniejsze światło czerwone, próbka środkowa to światło czerwone o pełnej jasności, a kolejne stopnie rozjaśniania powstają w wyniku dodawania do barwy czerwonej dwóch pozostałych składowych światła białego (GB). Stopniowe dodawanie tych składowych zbliża proporcje barw do równowagi, którą jest biel.
W różnych modelach kolorów skala jasności obejmuje tylko dolny zakres przedstawionych próbek, albo cały zakres od bieli do czerni.

Trzecim parametrem koloru jest nasycenie (niem. Sättigung, ang. Saturation), wyrażające czystość koloru. Wrażenie nasycenia jest intuicyjnie czytelne w odniesieniu do kolorów o tej samej barwie i jasności.
Próbka z lewej strony przedstawia kolor o barwie czerwonej w pełnym nasyceniu. Próbka z prawej strony przedstawia kolor o barwie achromatycznej (szarość) o tej samej jasności. Jest to kolor składający się z trzech składowych RGB. Wrażenie zmiany nasycenia przy tej samej jasności koloru powstaje przez zastąpienie części światła o barwie czerwonej odpowiednią ilością dwóch pozostałych składowych GB. W rezultacie dwie składowe GB i równa im część składowej R dają barwę achromatyczną (szarość), która "brudzi" czystą barwę czerwoną.
Stopień nasycenia jest więc odległością koloru od koloru szarego o tej samej jasności (w wybranym układzie współrzędnych).

Kolor jest więc zjawiskiem psychofizycznym zdefiniowanym przez trzy parametry, które człowiek odbiera jako odrębne i stopniowalne jakości: barwę, jasność i nasycenie.