彩色圖像
人的色彩感知在電磁輻射的波長這一客觀的物理性質基礎上加了一主觀層次。因此，色彩可以認爲是一 種心理物理現象。
色彩長期用於繪畫、攝影和影片中，將周圍世界以類似於其在真實中所被感知的方式展示給人。
在絕對意義下，人類的視覺系統對 於感知色彩並不十分精確；如果想精確地表達色彩概念，我們會使用較爲常用的色彩來描述它，而這些色彩被用作標準：作爲一個例子，想想英國公共電話亭的紅色。
色彩物理學
電磁波譜：
色彩可以表達爲基色的組合，基色即紅、綠、藍 ，爲了標準化它們分別被定義爲 700nm、546.1nm、435.8nm.
輻照度因波長λ不同而變化。變化由功率譜表達（也稱作功率譜分佈）S（λ）。
爲什麼我們看到的世界是帶色彩的？當照射表面時，有兩種占主導地位的物理機制來解釋會發生什麼。
表面反射（ surface reflection） 以類似鏡子的方式彈回進來的能量。反射光的光譜與照明的光譜保持一致，與表面無關——我們記得閃亮的金屬“不帶顏色”。其次，能量擴散進入材料內並隨機地從其內部的顏料反射。這種機制稱作體反射，在諸如塑料或油漆的電介質中是顯著的。色彩是顏料粒子的性質引起的，它們從入射波光譜中吸收了某些波長。
用T捕獲色彩的多數傳感器，如攝像機，並不直接取得色彩， 分光光度計（ spectrophotometer） 是個例外， 它在原理上與牛頓棱鏡相像。 入射的輻照光被分解爲光譜顏色， 具有變化波長λ的光譜強度用 一個窄的波長段來測量， 例如， 用一個機械移動的點傳感器來測量。真正的分光光度計使用衍射光柵， 而不是玻璃棱鏡。
人所感知的色彩
人類和一些動物在進化中發展出來了一種間接色彩感知機制。入建立起f對入射輻照光波長敏感的三種類型的傳感器，即三色覺（trichromacy）。人類視網膜佇顏色敏感的感受器是錐狀體（cones）。視網膜t另一種光敏感受器是桿狀體（rods），專注F在周邊光照強度低的情況F的單色感知。
錐狀體按照感知的波長範圍分爲三類：S（短），敏感度最大出現在 ≈ 430nm，M（中）在≈560nm，L （長）在 ≈ 610nm。
感光器的反應或攝像機中的傳感器的輸出可以以數學建模。
錐狀體S、M、L的相對敏感度定性如下圖所示。測量是在白光源照射角膜時進行的，以便考慮眼睛的角膜、晶狀體和內部顏料對波長的吸收［Wandell,1995）。
有關的種現象稱作條件等色（color meta mer）。一般而言，條件等色是指兩件物理七不同的事看起來卻相同。紅加綠產生黃就是開中條件等色，因爲黃也可以由一個光譜顏色產生。人的視覺系統受愚弄將紅加綠感知成與黃一樣。
第一個色塊顯示一測驗光一一某個波長的一光譜顏色。第二個色塊是三個選擇的基色光，即紅＝645.2nm、綠＝525.3nm、藍=444.4nm的加性組合。 觀察者控制紅、綠、藍的強度直至兩個色塊看起來完全相同。
人的視覺有很多錯覺。感知到的色彩除r受照明的光譜影響外，還受所觀察顏色周邊色彩和場果解釋的影響。此外，眼睛對光條件變化的適應不是很快且感知受適應的影響。伺是，爲簡單起見孩們假設視網膜上某點的入射光的光譜完全決定色彩。
由於彩色幾乎可以用任意的基色集合來定義，國際社會協商確定廣泛應用的基色和色彩匹配函數。引進色彩模型作爲數學抽象，使我們可以將色彩表達爲數字的元組，通常是顏色分量的三或四個數值的元組。1931年國際照明委員會（英語：International Commission on illumination，法語：Commission Internationale de l´Eclairage，採用法語簡稱爲CIE）提出了一個技術標準，稱作XYZ色彩空間。
XYZ 色彩標準滿足三個要求：
• 不同於色彩匹配實驗中產生色彩匹配函數負波瓣的情況， XYZ 色彩空間的色彩匹配函數必須是非負的：
• Y(λ)的數值應該與亮度（照度〉相符：
• 實施規範化以確保對應於三種色彩匹配函數的功率相等（即所有三條曲線下的面積相等）。
作爲結果的色彩匹配函數如圖2.28所示。 實際的色彩是如下的混合（更準確地說是一個凸組合〕
彩色空間
在實踐中，存在幾種不同的基色及其對內的色彩空間，彼此之間可以互相轉換。
RGB
RGB色彩空間源於使用陰極射線管（CRT） 的彩色電視。
RGB色彩模型有一些特殊的實例，包括sRGB,Adobe RGB和Adobe寬色階（WideGamut) RGB。它們在變換矩陣和色階上略有不同。在RGB與XYZ色彩空間之間的一種變換是：
YIQ
美國 和日本的彩色電視曾經用過YIQ色彩模型。Y分量表示亮度， 而I和Q表達色彩。該色彩空間
與PAL電視制式（澳大利亞，歐洲除法國外，法國使用 SECAM）的YUV色彩模型很接近。YIQ色彩空間相對於 YUV色彩空間旋轉了 33° 。YIQ色彩模型是有用的， 由於 Y分量提供了單色顯示所需要的所有信息，進一步地使人類視覺系統的特性得以利用，特別是在我們對亮度Cluminance） 的敏感性方面，亮度代表了覺察到的光源能量。
CMY
CMY－青（Cyan），品紅（Magenta）、黃（Yellow）色彩模型是 印刷過程 中使用的減性色彩混合。
HSV
HSV一一色調（Hue）、飽和度（Sa陽ration）、值（Value)（也稱作用B，色調（hue）、 飽和度（saturation ）、 亮度（brightness）），因爲更接近於思維和技巧而爲畫家所常用。
調色板圖像
調色板圖像（palette image) （也稱作索引圖像Cindexed images））提供了一個簡單的方法來誡小表達一幅圖像所需的數據量。像素值構成到查找表（look-up table）（也稱作色彩表 ， 色彩圖，索引記錄， 調色板）的連接。
不難看出， 與每個RGB 通道使用8位相比這種方法 將數據的消耗降低到三分之一（加 t查找表的大小）。很多廣泛使用的光柵圖像格式，例如TIFF、PNG、GIF可以存儲調色板圖像。
如果輸入 圖像的色彩數小於或等於查找表的項數，則可選中所有的色彩不會出現損失。
色彩選擇有多種方式。最簡單的方法是將色彩規範地量化成同樣大小的立方塊。在8位例子中， 會有8×8×8= 512這樣的主方體。
僞彩色（pseudo-color） 一詞通常用於當原始圖像是灰度的而要以彩色來顯示的時候， 在想利用人類視覺對色彩的辨別 能力時經常 會這樣做。
幾乎所有的計算機圖形卡在硬件中直接使用調色板 圖像。查找表的內容將由程序員寫入。
顏色恆常性
百度百科：
顏色恆常性（Color constancy）是指當照射物體表面的顏色光發生變化時，人們對該物體表面顏色的知覺仍然保持不變的知覺特性。”
考慮在不同照明下看同一表面的情況， 例如，如圖 2.34所示的立方體魔方。 同樣的表面色彩顯示在充分照明和陰影中兩種情況下。人類視覺系統 能夠從照明變化中做某種程度的抽象，將某個具體色彩的幾種示例感知爲相同的。 這種現象稱作顏色恆常性。當然， 使基於光敏傳感器的人工感知系統也具備這種 能力是值得期待的， 但是這是很具有挑戰性的。
人類對定量色彩的記憶相當差，且具有色彩適應。對同樣的色彩在不同局部環境下感覺是不同的。