定义
具有一定光谱分析能力的视觉。
眼睛的色觉意味着眼睛可以在一定程度上获取光的光谱信息，并且光谱质量被接收的大脑解释为颜色。 这并不能测量每个像点的光谱（→高光谱成像），但至少可以看到具有显着不同光学波长的光输入之间的颜色差异。 为此，与数百甚至数千种技术仪器（如光谱仪和光谱仪）相比，仅使用几个不同的光谱通道进行光谱成像就足够了。 不仅人类，而且许多动物或多或少都有表达的色觉，其中一些在这方面远远超过了人眼的能力。
色觉的生理基础
眼睛的色觉是基于具有不同光谱灵敏度的感光器的存在。 在人眼的情况下，这些受体位于视网膜中，视网膜是眼睛背面的感光层。 大脑可以根据感光器的相对激发强度识别颜色。 就人眼而言，有四种受体，其中一种类型的受体（含有视紫红质受体的视杆细胞）用于低光水平下的夜视（暗视觉，无色觉），而其他三种（L，M和S视锥细胞）用于较高光照水平下的色觉（明视）。 （在这里，我们忽略了额外的光感受器，这些光感受器不用于视觉，而是用于调节昼夜节律。 在明视视觉制度中，视网膜上每个位置（即一个图像点）的颜色信息只有三个维度，这意味着结果可以与三维色彩空间中的点相关联，并且视觉被称为三色。 有关暗视觉和明视觉的更多详细信息，特别是有关光灵敏度和光度功能的详细信息，请参阅文章。
图1：来自CIE的LMS配色函数，基于Stiles和Burch 10°配色函数。数据来源：伦敦大学学院色彩与视觉研究实验室，CIE 2006生理相关LMS功能页面。
LMS 与 RGB 完全不同;例如，我们没有纯粹用于绿光的受体。
请注意，L，M和S受体的光谱灵敏度与RGB（红-绿-蓝）分析设备有很大不同。 特别是，L和M受体的敏感性曲线强烈重叠。 例如，它们在550nm处接收入射单色光的激发强度相似。 在500nm处，两种受体的反应都明显较弱，但两者之间的比例没有显着变化。 然而，来自S受体的重要信号告诉大脑我们正在接近蓝色光谱区域。
如果我们知道入射光是单色的，也可以根据三个受体信号的强度相当可靠地计算光波长。 然而，对于多色光的分析，只能检索到非常有限的光谱信息。 例如，不可能区分600nm的单色光与550nm和600nm的合适光混合物，或该光谱区域中的一些宽带光，因为大脑只能“知道”两种受体的相对激发强度，而不知道是什么原因造成的。
其他动物可以有完全不同的颜色感知形式。
其他动物的眼睛经常使用不同的颜色受体组合，这导致颜色感知大不相同。 例如，猫具有二色视觉，仅基于两种不同的颜色受体；这严重限制了它们区分颜色的能力，但增加了更高的灵敏度和空间分辨率的潜力，这对猫来说更为重要。 另一方面，一些昆虫具有更多的颜色受体，也经常跨越更宽的光谱范围进入紫外线区域；它们可以区分更多的颜色，这有助于它们的生存。
物体的颜色
通过光谱分析通过物体传输或散射的光，人们还可以识别物体的颜色。
理想情况下，物体用白色光源（例如来自太阳的日光）照射，在可见光谱上具有相当均匀的光功率分布。 然后，透射光或散射光的颜色可以解释为物体本身的颜色。 然而，对于其他一些光源，没有合适的色彩平衡，物体的颜色外观可以大幅修改。 最极端的情况是单色光照明，其中任何物体只能以该光的颜色出现，除非发生荧光或物体在其他波长下的其他一些光发射。
光源的显色指数是衡量物体颜色判断能力的指标。
颜色信息的处理
虽然颜色显然具有物理和生理基础，但它们应该被理解为对光或被照物体的光谱特性的某些解释，这些解释是由大脑根据眼睛传递的有限光谱信息进行的。 部分图像处理，包括颜色分析，已经由视网膜中的细胞完成，进一步的处理是在大脑的视觉皮层中进行的。 总的来说，这种分析比技术光谱仪要复杂得多。 例如，它涉及基于环境光感知色调的颜色校正。 这样，大脑就会试图消除可变环境光对物体感知颜色的影响。 例如，当我们在白色物体之间看到彩色物体时，这是可能的，这些物体显然揭示了照明的色调。
色觉缺陷
并非所有人都有普通的三色色觉；轻度甚至重度缺乏症相对常见。 例如，很大一部分男性（但不是女性）表现出红绿色盲，这通常是由于一种类型的感光器的某些功能障碍造成的。 通常，有某种改良的三色视觉，甚至只有二色视觉。 在极少数情况下，色觉甚至完全不存在。
许多患有轻度色觉缺陷的人没有意识到这一点，因为它只能通过复杂的测试来诊断。
