สีต่างๆ ที่คุ้นเคยของรุ้งในสเปกตรัม —ซึ่งตั้งชื่อโดยใช้ คำ ภาษาละตินที่แปลว่าการปรากฏหรือการปรากฏโดยไอแซค นิวตันในปี ค.ศ. 1671—รวมถึงสีทั้งหมดที่สามารถสร้างขึ้นได้จากแสง ที่มองเห็นได้ ซึ่งมีความยาวคลื่นเดียวเท่านั้น นั่นคือ สี สเปกตรัมบริสุทธิ์หรือสีโมโนโครมาติกสเปกตรัมด้านบนแสดงความยาวคลื่นโดยประมาณ (ในหน่วยนาโนเมตร ) สำหรับสีสเปกตรัมในช่วงที่มองเห็นได้ สีสเปกตรัมมีความบริสุทธิ์ 100% และอิ่มตัว เต็มที่ ส่วนผสมที่ซับซ้อนของสีสเปกตรัมสามารถใช้เพื่ออธิบายสีใดๆ ก็ได้ ซึ่งเป็นนิยามของสเปกตรัมกำลังแสง

สีสเปกตรัมก่อให้เกิดสเปกตรัมต่อเนื่อง และวิธีการแบ่งออกเป็นสีที่แตกต่างกันทางภาษาเป็นเรื่องของวัฒนธรรมและความบังเอิญทางประวัติศาสตร์^{[ 2 ]}แม้ว่าจะมี การใช้ตัวย่อ ROYGBIVที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อจดจำสีสเปกตรัมในภาษาอังกฤษ แต่การรวมหรือการไม่รวมสีต่างๆ ก็ยังเป็นที่ถกเถียงกัน โดยความไม่เห็นด้วยมักจะมุ่งเน้นไปที่สีครามและสีฟ้าคราม^{[ 3 ]}แม้ว่าชุดย่อยของคำศัพท์สีจะได้รับการตกลงกันแล้ว แต่ช่วงความยาวคลื่นและขอบเขตระหว่างสีเหล่านั้นอาจยังไม่ได้รับ การตกลงกัน

ความเข้มของสีสเปกตรัม เมื่อเทียบกับบริบทที่มองเห็น อาจเปลี่ยนแปลงการรับรู้ได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น สีส้มเหลืองที่มีความเข้มต่ำจะกลายเป็นสีน้ำตาลและสีเหลืองเขียวที่มีความเข้มต่ำจะกลายเป็นสีเขียวมะกอกนอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงเฉดสีไปทางสีเหลืองหรือสีน้ำเงินจะเกิดขึ้นหากความเข้มของแสงสเปกตรัมเพิ่มขึ้น ซึ่งเรียกว่าการเปลี่ยนแปลงแบบเบโซลด์-บรุค (Bezold–Brücke shift ) ในแบบจำลองสีที่สามารถแสดงสีสเปกตรัมได้^{[ 4 ]}เช่นCIELUVสีสเปกตรัมจะมีค่าความอิ่มตัวสูงสุด ในพิกัดเฮล์มโฮลทซ์ (Helmholtz coordinates)จะเรียกว่ามีความบริสุทธิ์ 100 %

สีทางกายภาพของวัตถุขึ้นอยู่กับการดูดซับและการกระเจิงของแสง วัตถุส่วนใหญ่จะกระเจิงแสงในระดับหนึ่งและไม่สะท้อนหรือส่งผ่านแสงแบบสมมาตรเหมือนแก้วหรือกระจกวัตถุโปร่งใสยอมให้แสงเกือบทั้งหมดผ่านหรือทะลุผ่านได้ ดังนั้นวัตถุโปร่งใสจึงถูกมองว่าไม่มีสี ในทางกลับกัน วัตถุ ทึบแสงจะไม่ยอมให้แสงผ่าน แต่จะดูดซับหรือสะท้อนแสงที่ได้รับแทน เช่นเดียวกับวัตถุโปร่งใส วัตถุ โปร่งแสงยอมให้แสงผ่านได้ แต่วัตถุโปร่งแสงจะถูกมองว่ามีสีเพราะมันกระเจิงหรือดูดซับความยาวคลื่นของแสงบางช่วงผ่านการกระเจิงภายใน แสงที่ถูกดูดซับมักจะกระจายไปเป็นความร้อน^{[ 5 ]}

แม้ว่าอริสโตเติลและนักวิทยาศาสตร์โบราณคนอื่นๆ จะเขียนเกี่ยวกับธรรมชาติของแสงและการมองเห็นสีไว้ แล้ว แต่จนกระทั่งไอแซค นิวตันจึงได้ระบุว่าแสงเป็นแหล่งกำเนิดของความรู้สึกสี ในปี ค.ศ. 1810 โยฮันน์ โวล์ฟกัง ฟอน เกอเธ่ ได้ตีพิมพ์ ทฤษฎีสีที่ครอบคลุมของเขาซึ่งเขาได้ให้คำอธิบายอย่างมีเหตุผลเกี่ยวกับประสบการณ์สี ซึ่ง "บอกเราว่ามันมีต้นกำเนิดอย่างไร ไม่ใช่ว่ามันคืออะไร" ^{[ 6 ]}

ในปี ค.ศ. 1801 โทมัส ยังได้เสนอทฤษฎีสีสามเฉด (trichromatic theory ) เพื่ออธิบายว่าดวงตาของมนุษย์สามารถตรวจจับคลื่นแสงที่มีความยาวคลื่นแตกต่างกันได้หลากหลายได้อย่างไร การสมมติว่าดวงตาของมนุษย์มีตัวรับแสงหลายร้อยตัวที่ตอบสนองต่อคลื่นแสงแต่ละความยาวคลื่นนั้นไม่สมเหตุสมผล ดังนั้น เขาจึงเสนอว่าประสบการณ์การรับรู้สีของมนุษย์เกิดจากปฏิสัมพันธ์และการผสมผสานที่ซับซ้อนจากตัวรับแสงทั้งสามชนิด

ทฤษฎีนี้ได้รับการยืนยันในภายหลังโดยJames Clerk Maxwellและได้รับการปรับปรุงโดยHermann von Helmholtz Maxwell ได้สาธิตการทดลองว่าสีใดๆ ก็สามารถจับคู่กับการผสมผสานของแสงสามชนิดได้ ดังที่ Helmholtz กล่าวไว้ว่า "หลักการของกฎการผสมของนิวตันได้รับการยืนยันจากการทดลองโดย Maxwell ในปี 1856 ทฤษฎีการรับรู้สีของ Young เช่นเดียวกับสิ่งอื่นๆ อีกมากมายที่นักวิจัยผู้ยอดเยี่ยมคนนี้ประสบความสำเร็จก่อนยุคสมัยของเขา ยังคงไม่มีใครสังเกตเห็นจนกระทั่ง Maxwell ดึงความสนใจไปที่มัน" ^{[ 7 ]}

ในขณะเดียวกันกับ Helmholtz, Ewald Heringได้พัฒนา ทฤษฎี การประมวลผลสีแบบตรงข้าม โดยสังเกตว่าอาการตาบอดสีและภาพติดตาโดยทั่วไปมักมาเป็นคู่ตรงข้าม (แดง-เขียว, น้ำเงิน-ส้ม, เหลือง-ม่วง และดำ-ขาว) ในที่สุดทฤษฎีทั้งสองนี้ได้รับการสังเคราะห์ในปี 1957 โดย Hurvich และ Jameson ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการประมวลผลที่เรตินาสอดคล้องกับทฤษฎีไตรสี ในขณะที่การประมวลผลที่ระดับนิวเคลียสเจนิคิวเลตด้านข้างสอดคล้องกับทฤษฎีตรงข้าม^{[ 8 ]}

ในปี ค.ศ. 1931 คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยการส่องสว่าง (CIE) ซึ่งเป็นกลุ่มผู้เชี่ยวชาญระดับนานาชาติ ได้พัฒนารูปแบบสีทางคณิตศาสตร์ซึ่งแสดงขอบเขตของสีที่สามารถสังเกตได้ ทำให้สามารถระบุสีแต่ละสีได้ด้วยชุดตัวเลขสามตัว

ความสามารถของดวงตาของมนุษย์ในการแยกแยะสีนั้นขึ้นอยู่กับความไวที่แตกต่างกันของเซลล์ต่างๆ ในเรตินาต่อแสงที่มีความยาวคลื่น ต่างกัน มนุษย์มี ระบบการมองเห็นสี แบบไตรโครมาติกกล่าวคือ เรตินามีเซลล์รับสีหรือโคน อยู่สามประเภท ประเภทหนึ่งซึ่งค่อนข้างแตกต่างจากอีกสองประเภทนั้น ตอบสนองต่อแสงที่รับรู้ว่าเป็นสีน้ำเงินหรือสีน้ำเงินม่วงได้ดีที่สุด โดยมีความยาวคลื่นประมาณ 450 นาโนเมตรโคนประเภทนี้บางครั้งเรียกว่าโคนความยาวคลื่นสั้นหรือโคน S (หรือเรียกผิดๆ ว่าโคนสีน้ำเงิน ) อีกสองประเภทมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดทั้งทางพันธุกรรมและทางเคมีโคนความยาวคลื่นกลางโคนMหรือโคนสีเขียวมีความไวต่อแสงที่รับรู้ว่าเป็นสีเขียวได้ดีที่สุด โดยมีความยาวคลื่นประมาณ 540 นาโนเมตร ในขณะที่โคนความยาวคลื่นยาวโคนLหรือโคนสีแดงมีความไวต่อแสงที่รับรู้ว่าเป็นสีเหลืองอมเขียวได้ดีที่สุด โดยมีความยาวคลื่นประมาณ 570 นาโนเมตร   

แสงไม่ว่าจะมีองค์ประกอบของความยาวคลื่นที่ซับซ้อนเพียงใด ก็จะถูกลดทอนให้เหลือเพียงสามองค์ประกอบสีโดยดวงตา กรวยแต่ละประเภทจะยึดหลักการของความแปรปรวนเดียวซึ่งก็คือเอาต์พุตของกรวยแต่ละอันจะถูกกำหนดโดยปริมาณแสงที่ตกกระทบลงบนกรวยนั้นในทุกความยาวคลื่น สำหรับแต่ละตำแหน่งในขอบเขตการมองเห็น กรวยทั้งสามประเภทจะให้สัญญาณสามสัญญาณโดยขึ้นอยู่กับระดับการกระตุ้นของแต่ละอัน ปริมาณการกระตุ้นเหล่านี้บางครั้งเรียกว่าค่าไตรสติมูลัส^{[ 9 ]}

เส้นโค้งการตอบสนองตามฟังก์ชันของความยาวคลื่นจะแตกต่างกันไปสำหรับกรวยแต่ละประเภท เนื่องจากเส้นโค้งทับซ้อนกัน ค่าไตรสติมูลัสบางค่าจึงไม่เกิดขึ้นสำหรับการรวมกันของแสงขาเข้าใดๆ ตัวอย่างเช่น ไม่สามารถกระตุ้นเฉพาะกรวยความยาวคลื่นกลาง (ที่เรียกว่า "สีเขียว") ได้ กรวยอื่นๆ จะถูกกระตุ้นในระดับหนึ่งในเวลาเดียวกันอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ชุดของค่าไตรสติมูลัสที่เป็นไปได้ทั้งหมดจะกำหนดพื้นที่สี ของมนุษย์ มีการประมาณการว่ามนุษย์สามารถแยกแยะสีต่างๆ ได้ประมาณ 10 ล้านสี^{[ 10 ]}

เซลล์รับแสงชนิดอื่นในดวงตา คือ เซลล์รูปแท่ง (rod ) มีเส้นโค้งการตอบสนองที่แตกต่างกัน ในสถานการณ์ปกติ เมื่อแสงสว่างเพียงพอที่จะกระตุ้นเซลล์รูปกรวย (cone) อย่างรุนแรง เซลล์รูปแท่งแทบจะไม่มีบทบาทในการมองเห็นเลย^{[ 11 ]}ในทางกลับกัน ในแสงสลัว เซลล์รูปกรวยจะถูกกระตุ้นน้อยเกินไป ทำให้เหลือเพียงสัญญาณจากเซลล์รูปแท่ง ส่งผลให้เกิด การตอบสนอง ที่ไม่มีสี (ยิ่งไปกว่านั้น เซลล์รูปแท่งแทบจะไม่ไวต่อแสงในช่วง "สีแดง") ในบางสภาวะของการส่องสว่างระดับกลาง การตอบสนองของเซลล์รูปแท่งและการตอบสนองของเซลล์รูปกรวยที่อ่อนแอสามารถรวมกันส่งผลให้เกิดการแยกแยะสีที่ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยการตอบสนองของเซลล์รูปกรวยเพียงอย่างเดียว ผลกระทบเหล่านี้เมื่อรวมกันแล้ว สรุปได้ในเส้นโค้ง Kruithofซึ่งอธิบายการเปลี่ยนแปลงของการรับรู้สีและความพึงพอใจของแสงเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิและความเข้ม

ในขณะที่กลไกการมองเห็นสีในระดับเรตินาได้รับการอธิบายอย่างดีในแง่ของค่าไตรสติมูลัส การประมวลผลสีหลังจากนั้นกลับมีการจัดระเบียบที่แตกต่างออกไป ทฤษฎีการมองเห็นสีที่โดดเด่นเสนอว่า ข้อมูลสีถูกส่งออกจากดวงตาโดยกระบวนการตรงข้าม สามกระบวนการ หรือช่องทางตรงข้าม ซึ่งแต่ละช่องสร้างขึ้นจากผลลัพธ์ดิบของเซลล์รูปกรวย ได้แก่ ช่องสีแดง-เขียว ช่องสีน้ำเงิน-เหลือง และช่อง "ความสว่าง" สีดำ-ขาว ทฤษฎีนี้ได้รับการสนับสนุนจากชีววิทยาประสาท และอธิบายโครงสร้างของประสบการณ์สีเชิงอัตวิสัยของเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันอธิบายว่าทำไมมนุษย์จึงไม่สามารถรับรู้ "สีเขียวอมแดง" หรือ "สีน้ำเงินอมเหลือง" ได้ และมันยังทำนายวงล้อสี ได้ ด้วย นั่นคือ ชุดของสีที่อย่างน้อยหนึ่งในสองช่องสีวัดค่าได้ที่ปลายด้านใดด้านหนึ่ง

ลักษณะที่แท้จริงของการรับรู้สีนอกเหนือจากการประมวลผลที่ได้อธิบายไว้แล้ว และสถานะของสีในฐานะคุณลักษณะของโลกที่รับรู้ หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือคุณลักษณะของการรับรู้โลกของเรา ซึ่งเป็นประเภทหนึ่งของควาเลียเป็นเรื่องที่มีความซับซ้อนและมีการถกเถียงทางปรัชญาอย่างต่อเนื่อง^{[ 12 ]}

จากกลุ่มเซลล์ใน V1 ข้อมูลสีจะถูกส่งไปยังเซลล์ในบริเวณการมองเห็นที่สอง คือ V2 เซลล์ใน V2 ที่ตอบสนองต่อสีได้ดีที่สุดจะรวมกลุ่มกันเป็น "แถบเส้นบางๆ" ซึ่งเช่นเดียวกับกลุ่มเซลล์ใน V1 จะย้อมติดสีเอนไซม์ไซโตโครมออกซิเดส (โดยมีส่วนคั่นระหว่างแถบเส้นบางๆ และแถบเส้นหนา ซึ่งดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับข้อมูลการมองเห็นอื่นๆ เช่น การเคลื่อนไหวและรูปร่างที่มีความละเอียดสูง) จากนั้นเซลล์ประสาทใน V2 จะเชื่อมต่อกับเซลล์ใน V4 ที่ขยายออกไป บริเวณนี้ไม่เพียงแต่รวมถึง V4 เท่านั้น แต่ยังรวมถึงอีกสองบริเวณในเยื่อหุ้มสมองส่วนขมับด้านล่างส่วนหลัง ซึ่งอยู่ด้านหน้าบริเวณ V3 คือเยื่อหุ้มสมองส่วนขมับด้านล่างส่วนหลังด้านบน และ TEO ส่วนหลังด้วย^{[ 13 ] [ 14 ]} ในตอนแรก Semir Zekiเสนอว่าพื้นที่ V4 นั้นมีไว้สำหรับสีโดยเฉพาะ^{[ 15 ]}และต่อมาเขาได้แสดงให้เห็นว่า V4 สามารถแบ่งย่อยออกเป็นบริเวณย่อยที่มีเซลล์สีที่มีความเข้มข้นสูงมาก โดยแยกออกจากกันด้วยโซนที่มีความเข้มข้นของเซลล์ดังกล่าวต่ำกว่า แม้แต่เซลล์หลังนี้ก็ยังตอบสนองต่อความยาวคลื่นบางช่วงได้ดีกว่าช่วงอื่นๆ^{[ 16 ]}ซึ่งเป็นการค้นพบที่ได้รับการยืนยันจากการศึกษาในภายหลัง^{[ 13 ] [ 17 ] [ 18 ]}การมีอยู่ของเซลล์ที่เลือกทิศทางใน V4 นำไปสู่มุมมองที่ว่า V4 มีส่วนเกี่ยวข้องในการประมวลผลทั้งสีและรูปร่างที่เกี่ยวข้องกับสี^{[ 19 ]}แต่ควรสังเกตว่าเซลล์ที่เลือกทิศทางภายใน V4 นั้นมีการปรับแต่งที่กว้างกว่าเซลล์ที่อยู่ใน V1, V2 และ V3 ^{[ 16 ]}การประมวลผลสีใน V4 ที่ขยายออกไปนั้นเกิดขึ้นในโมดูลสีขนาดมิลลิเมตรที่เรียกว่าglobs ^{[ 13 ] [ 14 ]}นี่คือส่วนของสมองที่สีจะถูกประมวลผลเป็นครั้งแรกเป็นเฉดสีทั้งหมดที่พบในปริภูมิสี^{[ 20 ] [ 13 ] [ 14 ]}

หลังจากได้รับแสงจ้าในช่วงความไวของตัวรับแสง ตัวรับแสงชนิดใดชนิดหนึ่งจะเกิดการลดความไวลง^{[ 32 ] [ 33 ]}เป็นเวลาสองสามวินาทีหลังจากแสงหยุดลง ตัวรับแสงเหล่านั้นจะยังคงส่งสัญญาณต่อไปได้อ่อนกว่าปกติ สีที่สังเกตเห็นในช่วงเวลานั้นจะดูเหมือนขาดส่วนประกอบสีที่ตรวจจับได้โดยตัวรับแสงที่ลดความไวลง ผลกระทบนี้เป็นสาเหตุของปรากฏการณ์ภาพติดตาซึ่งดวงตาอาจยังคงเห็นภาพที่สว่างหลังจากมองไปทางอื่น แต่เป็นสีที่ตรงข้ามกันผลกระทบของภาพติดตายังถูกนำมาใช้โดยศิลปินหลายคน รวมถึงวินเซนต์ แวน โกห์ด้วย

เมื่อศิลปินใช้จานสี ที่จำกัด ระบบการมองเห็นของมนุษย์มักจะชดเชยโดยการมองเห็นสีเทาหรือสีกลางใดๆ เป็นสีที่หายไปจากวงล้อสี ตัวอย่างเช่น ในจานสีที่จำกัดซึ่งประกอบด้วยสีแดง สีเหลือง สีดำ และสีขาว การผสมสีเหลืองและสีดำจะปรากฏเป็นสีเขียวหลากหลายเฉด การผสมสีแดงและสีดำจะปรากฏเป็นสีม่วงหลากหลายเฉด และสีเทาบริสุทธิ์จะปรากฏเป็นสีฟ้า^{[ 34 ]}

ทฤษฎีสีสามสีนั้นถูกต้องอย่างเคร่งครัดเมื่อระบบการมองเห็นอยู่ในสถานะการปรับตัวที่คงที่^{[ 35 ]}ในความเป็นจริง ระบบการมองเห็นจะปรับตัวอย่างต่อเนื่องต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมและเปรียบเทียบสีต่างๆ ในฉากเพื่อลดผลกระทบของการส่องสว่าง หากฉากถูกส่องสว่างด้วยแสงหนึ่ง แล้วด้วยแสงอีกแสงหนึ่ง ตราบใดที่ความแตกต่างระหว่างแหล่งกำเนิดแสงยังคงอยู่ในช่วงที่เหมาะสม สีในฉากจะปรากฏค่อนข้างคงที่สำหรับเรา เรื่องนี้ได้รับการศึกษาโดยEdwin H. Land ในช่วงทศวรรษ 1970 และนำไปสู่ทฤษฎี ความคงที่ของสี retinex ของเขา^{[ 36 ] [ 37 ]}

ปรากฏการณ์ทั้งสองสามารถอธิบายและจำลองทางคณิตศาสตร์ได้อย่างง่ายดายด้วยทฤษฎีสมัยใหม่ของการปรับตัวของสีและลักษณะสี (เช่นCIECAM02 , iCAM) ^{[ 38 ]}ไม่จำเป็นต้องละทิ้งทฤษฎีการมองเห็นแบบไตรสี แต่สามารถปรับปรุงให้ดีขึ้นได้ด้วยความเข้าใจว่าระบบการมองเห็นปรับตัวอย่างไรต่อการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมการมองเห็น

สีแบบเพิ่มคือแสงที่สร้างขึ้นโดยการผสมแสงของสีที่แตกต่างกันสองสีขึ้นไป^{[ 39 ] [ 40 ]}สีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินเป็นสีหลักแบบ เพิ่ม ที่ใช้กันโดยทั่วไปในระบบสีแบบเพิ่ม เช่น โปรเจ็กเตอร์ โทรทัศน์ และเทอร์มินัลคอมพิวเตอร์

การระบายสีแบบลบใช้สีย้อม หมึก เม็ดสี หรือตัวกรองเพื่อดูดซับความยาวคลื่นแสงบางส่วนและไม่ดูดซับส่วนอื่น^{[ 41 ]}สีที่พื้นผิวแสดงออกมานั้นมาจากส่วนของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ซึ่งไม่ถูกดูดซับและจึงยังคงมองเห็นได้ หากไม่มีเม็ดสีหรือสีย้อม เส้นใยผ้า ฐานสี และกระดาษมักทำจากอนุภาคที่กระจายแสงสีขาว (ทุกสี) ได้ดีในทุกทิศทาง เมื่อเติมเม็ดสีหรือหมึก ความยาวคลื่นจะถูกดูดซับหรือ "ลบ" ออกจากแสงสีขาว ดังนั้นแสงสีอื่นจึงเข้าถึงดวงตาได้

หากแสงไม่ใช่แหล่งกำเนิดแสงสีขาวบริสุทธิ์ (ซึ่งเป็นกรณีของแสงประดิษฐ์เกือบทุกรูปแบบ) สเปกตรัมที่ได้จะปรากฏเป็นสีที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย สี แดงที่มองเห็นภายใต้ แสง สีฟ้าอาจปรากฏเป็นสีดำสีแดงเป็นสีแดงเพราะมันกระจายเฉพาะส่วนประกอบสีแดงของสเปกตรัมเท่านั้น หากสีแดงถูกส่องสว่างด้วยแสงสีฟ้า แสงสีฟ้าจะถูกดูดซับโดยสีแดง ทำให้วัตถุนั้นปรากฏเป็นสีดำ

แบบจำลองการลบยังทำนายสีที่เกิดจากการผสมสีหรือสื่อที่คล้ายกัน เช่น สีย้อมผ้า ไม่ว่าจะทาเป็นชั้นหรือผสมเข้าด้วยกันก่อนการใช้งาน ในกรณีของสีที่ผสมก่อนการใช้งาน แสงที่ตกกระทบจะทำปฏิกิริยากับอนุภาคเม็ดสีที่แตกต่างกันหลายชนิดที่ระดับความลึกต่างๆ ภายในชั้นสี ก่อนที่จะปรากฏออกมา^{[ 42 ]}

แต่ละเฉดสีมีจุดความอิ่มตัวสูงสุด จุดกึ่งความอิ่มตัว หรือสีเต็ม; วัตถุไม่สามารถมีสีของเฉดสีนั้นที่มีความอิ่มตัวสูงกว่าได้ พวกมันเป็นสีที่มีความอิ่มตัวและสดใสที่สุดที่วัตถุสามารถมีได้นักเคมีและนักปรัชญาชาวเยอรมันWilhelm Ostwald เรียกพวกมันว่าสี กึ่งความอิ่มตัวหรือสีเต็มในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ^{[ 46 ] [ 47 ]}

ถ้า B เป็นความยาวคลื่นเสริมของความยาวคลื่น A เส้นตรงที่เชื่อม A และ B จะผ่านแกนไร้สีในปริภูมิสีเชิงเส้น เช่น LMS หรือ CIE 1931 XYZ ถ้าสเปกตรัมการสะท้อนแสงของสีเป็น 1 (100%) สำหรับความยาวคลื่นทั้งหมดระหว่าง A และ B และเป็น 0 สำหรับความยาวคลื่นทั้งหมดของครึ่งหลังของปริภูมิสี สีนั้นจะเป็นสีที่มีความเข้มสูงสุด สีเซมิโครม หรือสีเต็ม (นี่คือคำอธิบายว่าทำไมจึงเรียกว่า สี เซมิโครม) ดังนั้น สีที่มีความเข้มสูงสุดจึงเป็นสีประเภทหนึ่งที่เหมาะสมที่สุด^{[ 46 ] [ 47 ]}

ดังที่ได้อธิบายไว้ สีเต็มนั้นห่างไกลจากการเป็นสีโมโนโครมาติก (ในทางกายภาพ ไม่ใช่ในเชิงการรับรู้) หากความบริสุทธิ์ของสเปกตรัมของสีเซมิโครมเพิ่มขึ้นความเข้ม ของสี จะลดลง เนื่องจากจะเข้าใกล้สเปกตรัมที่มองเห็นได้ ดังนั้น จะเข้าใกล้สีดำ^{[ 46 ]}

ในพื้นที่สีที่มีความสม่ำเสมอในการรับรู้ ความสว่างของสีเต็มรูปแบบจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ประมาณ 30% ในเฉดสีม่วงน้ำเงิน ไปจนถึงประมาณ 90% ใน เฉดสี เหลืองความเข้มของสี ณ จุดความเข้มสูงสุดแต่ละจุดก็แตกต่างกันไปตามเฉดสีเช่นกัน ในสีทึบที่เหมาะสมซึ่งแสดงในพื้นที่สีที่มีความสม่ำเสมอในการรับรู้ สีที่มีความเข้มปานกลาง เช่น สีแดง สีเขียว สีม่วง และสีม่วงแดงจะมีความเข้มสูง ในขณะที่สีที่มีความเข้มปานกลาง เช่น สีเหลือง สีส้ม และสีฟ้าครามจะมีความเข้มต่ำกว่าเล็กน้อย

สีแต่ละสีมีความเกี่ยวข้องทางวัฒนธรรมที่หลากหลาย เช่นสีประจำชาติ (โดยทั่วไปจะอธิบายไว้ในบทความเกี่ยวกับสีแต่ละสีและสัญลักษณ์ของสี ) สาขาจิตวิทยาสีพยายามระบุผลกระทบของสีต่ออารมณ์และกิจกรรมของมนุษย์ การ บำบัดด้วยสีเป็นการบำบัดแบบวิทยาศาสตร์เทียมที่มาจากประเพณีตะวันออกต่างๆ สีมีความเกี่ยวข้องที่แตกต่างกันในแต่ละประเทศและวัฒนธรรม^{[ 49 ]}

มีการแสดงให้เห็นว่าสีต่างๆ มีผลต่อการรับรู้ ตัวอย่างเช่น นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยลินซ์ในออสเตรียแสดงให้เห็นว่าสีแดงทำให้การทำงานของสมองในผู้ชายลดลงอย่างมีนัยสำคัญ^{[ 50 ]}การผสมผสานสีแดงและสีเหลืองเข้าด้วยกันสามารถกระตุ้นความหิว ซึ่งร้านอาหารเครือข่ายหลายแห่งได้ใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้^{[ 51 ]}

สีมีบทบาทในการพัฒนาความทรงจำเช่นกัน ภาพถ่ายขาวดำจะน่าจดจำน้อยกว่าภาพสีเล็กน้อย^{[ 52 ]}การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าการสวมใส่เสื้อผ้าสีสดใสทำให้ผู้คนจดจำบุคคลนั้นได้มากขึ้น

สีมีความแตกต่างกันในหลายแง่มุม รวมถึงเฉดสี (เช่น สีแดงส้มเหลืองเขียวน้ำเงินและม่วงเป็นต้น) ความอิ่มตัวและความสว่าง คำที่ใช้เรียกสีบางคำมาจาก ชื่อ ของวัตถุที่ มีสีนั้น เช่น " สีส้ม " หรือ " สีแซลมอน " ในขณะที่บางคำเป็นคำนามธรรม เช่น "สีแดง"

ในงานวิจัยปี 1969 เรื่อง "คำศัพท์พื้นฐานเกี่ยวกับสี : ความเป็นสากลและวิวัฒนาการ"เบรนต์ เบอร์ลินและพอล เคย์ได้อธิบายถึงรูปแบบในการตั้งชื่อสี "พื้นฐาน" (เช่น "สีแดง" แต่ไม่ใช่ "สีแดงส้ม" หรือ "สีแดงเข้ม" หรือ "สีแดงเลือด" ซึ่งเป็น "เฉดสี" ของสีแดง) ทุกภาษาที่มีชื่อสี "พื้นฐาน" สองชื่อจะแยกแยะสีเข้ม/โทนเย็นออกจากสีสว่าง/โทนร้อน สีถัดไปที่จะแยกแยะมักจะเป็นสีแดง จากนั้นก็เป็นสีเหลืองหรือสีเขียว ภาษาที่มีสี "พื้นฐาน" หกสี ได้แก่ สีดำ สีขาว สีแดง สีเขียว สีน้ำเงิน และสีเหลือง เบอร์ลินและเคย์ได้อธิบายถึงความคล้ายคลึงกันเพิ่มเติมระหว่างภาษาต่างๆ จนถึงชุดสีสิบสองสี ได้แก่ สีดำ สีเทา สีขาว สีชมพู สีแดง สีส้ม สีเหลือง สีเขียว สีน้ำเงิน สีม่วง สีน้ำตาล และสีฟ้า (ซึ่งแตกต่างจากสีน้ำเงินใน ภาษารัสเซียและอิตาลี แต่ไม่ แตกต่างกันในภาษาอังกฤษ)