La perception des couleurs est différente selon les espèces vivantes. Le chien, par exemple, apprécie très mal les couleurs alors que l’abeille a une vision portant sur un domaine spectral beaucoup plus étendu que le nôtre, jusque dans l’ultraviolet.

Pour une même espèce la notion de couleur est subjective (différente d’un individu à l’autre). Afin de mettre en jeu des grandeurs mesurables et universellement admises, la CIE (Commission Internationale de l'Éclairage) a décidé, comme en photométrie, de se référer à des moyennes statistiques sur un grand nombre d’individus "normaux". C’est ainsi que l’on a défini l’observateur standard (observateur moyen) qui a permis d’établir la courbe S(l) de sensibilité typique de l’œil humain, ainsi que les courbes de réponse relatives aux cônes et aux bâtonnets.

Un des points important de la colorimétrie est que n’importe quelle couleur C peut être créée par le mélange de trois couleurs "primaires" P1, P2, P3 correctement choisies et mélangées en proportions convenables. Si on note A1, A2, A3 les trois "quantités"de primaires nécessaires on peut écrire l’équivalence des sensations sous la forme :

Lorsque l’œil d’un observateur perçoit directement plusieurs lumières colorées il y a addition des flux correspondants et l’on parle dans ce cas de synthèse additive dont les primaires, qui permettent de reconstituer une grande partie des couleurs visibles, sont le Rouge (R), le Vert (V) et le Bleu (B).

Lorsque l’œil d’un observateur perçoit indirectement un rayonnement lumineux (provenant d’une source d’éclairage et passant au travers de filtres ou de pigments absorbant une partie de la lumière) il y a soustraction de radiations et l’on parle dans ce cas de synthèse soustractive. Les primaires dans ce cas sont le Cyan (C), le Magenta (M) et le Jaune (J).