彩色圖像處理可分爲兩個主要領域：全綵色處理和僞彩色處理。全綵色處理通常要求圖像用全綵色傳感器獲取，僞彩色處理是對一種特定的單色灰度活灰度範圍賦予一種顏色。
定義：
亮度：具體表達了無色的強度概念，顯示圖像的明亮程度。
色調：色調是光譜混合中與主波長有關的屬性，表示觀察者感知的主要顏色。
飽和度：指的是相對的純淨度，或一種顏色混合白光的數量。飽和度與所加白光的數量成反比。飽和度越高顏色表現出種類越多，顏色表現更豐富，反之亦然。
色調與飽和度一起稱爲色度。顏色也可用亮度和色度來表徵。
彩色模型
彩色模型的目的是在某些標準下用通常可以接受的方式方便地對彩色加以說明。本質上，彩色模型是座標系統和子空間的說明，其中，位於系統中的每種顏色都與單個點表示。
1.RGB彩色模型
RGB是紅、綠、藍三個顏色的縮寫，一幅圖像是由3個分類圖像組成，每種原色一幅分量圖像，3個分量圖像融合生成一幅彩色圖像。
2.CMY和CMYK彩色模型
青色、深藍色和黃色是光的二次光，這3中顏色都是利用反射得到的，如，青色從反射的白光中減去紅光，白色本身由等量的紅光、綠光和藍光組成。具體如下：
從反射光上面看，這種色彩模型其實就是RGB色彩模型的繁衍模型，本質上無任何意義。
3.HSI彩色模型
相對於上述幾個彩色模型，HSI是開發基於彩色描述的圖像處理算法的理想工具，這種彩色描述對人類來說是自然且直觀的。HSI是由色調、飽和度和亮度來描述它的。色調是描述一種純色（純黃色、純紅色）的顏色屬性。飽和度是一種純色被白光稀釋的程度的度量。亮度是一個主觀的描述，實際上它是不可度量的，體現了無色的強度概念，並且是描述彩色感覺得關鍵因子之一。
