三原色的本質是三原色具有獨立性，三原色中任何一色都不能用其餘兩種色彩合成。另外，三原色具有最大的混合色域，其他色彩可由三原色按一定的比例混合出來，並且混合後得到的顏色數目最多。
在色彩感覺形成的過程中，光源色與光源、眼睛和大腦三個要素有關，因此對於色光三原色的選擇，涉及到光源的波長及能量、人眼的光譜響應區間等因素。
從能量的觀點來看，色光混合是亮度的疊加，混合後的色光必然要亮於混合前的各個色光，只有明亮度低的色光作為原色才能混合出數目比較多的色彩，否則，用明亮度高的色光作為原色，其相加則更亮，這樣就永遠不能混合出那些明亮度低的色光。同時，三原色應具有獨立性，三原色不能集中在可見光光譜的某一段區域內，否則，不僅不能混合出其它區域的色光，而且所選的原色也可能由其它兩色混合得到，失去其獨立性，而不是真正的原色。
在白光的色散試驗中，我們可以觀察到紅、綠、藍三色比較均勻地分布在整個可見光譜上，而且佔據較寬的區域。如果適當地轉動三稜鏡，使光譜有寬變窄，就會發現：其中色光所佔據的區域有所改變。在變窄的光譜上，紅（R）、綠（G）、藍（B）三色
光的顏色最顯著，其餘色光顏色逐漸減退，有的差不多已消失。得到的這三種色光的波長範圍分別為：R（600~700nm），G（500~570nm），B（400~470nm）。在色彩學中，一般將整個可見光譜分成藍光區，綠光區和紅光區進行研究。
當用紅光、綠光、藍光三色光進行混合時，可分別得到黃光、青光和品紅光。品紅光是光譜上沒有的，我們稱之為譜外色。如果我們將此三色光等比例混合，可得到白光；而將此三色光以不同比例混合，就可得到多種不同色光。
從人的視覺生理特性來看，人眼的視網膜上有三種感色視錐細胞——感紅細胞、感綠細胞、感藍細胞，這三種細胞分別對紅光、綠光、藍光敏感。當其中一種感色細胞受到較強的刺激，就會引起該感色細胞的興奮，則產生該色彩的感覺。人眼的三種感色細胞，具有合色的能力。當一複色光刺激人眼時，人眼感色細胞可將其分解為紅、綠、藍三種單色光，然後混合成一種顏色。正是由於這種合色能力，我們才能識別除紅、綠、藍三色之外的更大範圍的顏色。
綜上所述，我們可以確定：色光中存在三種最基本的色光，它們的顏色分別為紅色、綠色和藍色。這三種色光既是白光分解後得到的主要色光，又是混合色光的主要成分，並且能與人眼視網膜細胞的光譜響應區間相匹配，符合人眼的視覺生理效應。這三種色光以不同比例混合，幾乎可以得到自然界中的一切色光，混合色域最大；而且這三種色光具有獨立性，其中一種原色不能由另外的原色光混合而成，由此，我們稱紅、綠、藍為色光三原色。為了統一認識，1931年國際照明委員會（CIE）規定了三原色的波長λR=700.0nm，λG=546.1nm，λB=435.8nm。在色彩學研究中，為了便於定性分析，常將白光看成是由紅、綠、藍三原色等量相加而合成的。
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本期編輯|以太
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