Если свойство света как лучистой энергии определяется спектральным распределением энергии, то свет как возбудитель ощущения для информации о цвете кроме физических свойств светового потока определяется особенностями органа зрения.
Трехкомпонентная теория цветового зрения основана на оптическом смешении цветов. Она исходит из того, что в зрительном анализаторе, воспринимающем спектр, имеются три различных вида нервных аппаратов. Изолированное возбуждение каждого из них приводит к ощущению насыщенных цветов: красного, зеленого и синего. Обычно при восприятии цветов раздражаются все три или два вида этих цветоощущаюшнх аппаратов.
Волны лучей света различной длины и их соотношения определяют восприятие того или иного цвета. Из этой теории следует, что одинаковые раздражения всех трех видов цветоощущающих приемников приводят к восприятию ахроматических цветов, при этом белый получается при сильных раздражениях, серые цвета — при слабых, а при очень слабых или при их отсутствии возникает ощущение черного цвета. Восприятие хроматических цветов возникает, когда раздражение одного или двух видов цветоощущающих приемников больше, чем раздражение остальных. Из этой теории также следует, что смешение трех излучений (красного, зелейого и синего) приводит к получению огромного разнообразия цветов.
Таким образом, результирующий цвет получается воздействием на нервные центры глаза трех независимых один от другого излучений, что, по существу, сводится к сложению световых потоков и соответствующему ощущению определенного цвета. Такой принцип смешения называется аддитивным или оптическим синтезом цветов. При оптическом смешении одинаковые цвета воспроизводят одинаковый результирующий цвет независимо от того, являются ли смешиваемые цвета монохроматическими или сложными. Например, оранжевый монохроматический и оранжевый, полученный из смеси красного и желтого, взаимозаменяемы при смешении с другими цветами.
Дневной свет воспринимается как белый, поскольку все три приемника глаза раздражаются одинаково. Лампы накаливания испускают свет, отличающийся от дневного; в этом случае раздражаются приемники, реагирующие в большей степени на красные и зеленые лучи, что и обусловливает желтоватый оттенок света ламп накаливания.
Белый свет, как уже отмечалось, является смесью всех спектральных излучений, соответствующих спектру белого цвета; его можно также получить смешением двух излучений (так называемых дополнительных цветов). Это объясняется тем, что, например, желтое излучение в одинаковой степени возбуждает красные и зеленые приемники, но не возбуждает синие. Можно подобрать синее излучение, которое в равной степени возбуждает синие приемники. В результате все три вида приемников будут одинаково возбуждены, что приведет к восприятию смеси этих излучений в виде белого цвета. Строго говоря, для монохроматических излучений с длиной волны примерно от 495 до 570 нм, т. е. для зеленых лучей, в спектре отсутствуют дополнительные цвета. К таким излучениям относятся так называемые пурпурные цвета, представляющие собой смесь красных и фиолетовых частей спектра. Поэтому в цветовой круг (см. рис. 51) для простоты включено шесть, а не десять цветов: зеленый — пурпурный, желтый — фиолетовый, оранжевый — синий, красный — голубой и фиолетовый — желтый.
Аддитивный способ находит широкое применение в колориметрии. На нем основана международная система цветовых изменений. Пространственное сложение цветов также используется на практике. Например, при сложении потоков света, отраженных от отдельных различно окрашенных графических изображений (окрашенных штрихов, пятен, точек), расположенных близко одно к другому, глаз воспринимает как новый цвет. Так, желтые и красные штрихи создают ощущение однородного оранжевого цвета. Этот способ широко используется при меланжировании окрашенных волокон, при создании в ткачестве тканей типа эпонж. Смесь соответствующих синих и красных волокон дает фиолетовый цвет и т. д. Эффект возникает оттого, что глаз не в состоянии различать отдельные графические элементы, находящиеся близко один к другому, а следовательно, разделить и лучи, исходящие от них в пространство, и цвет воспринимается как результат воздействия потоков света на одно и то же место сетчатки глаза.