在人类从外界获取的各种信息的总体中，有80%以上是依靠视觉实现的，而颜色是构成视觉不可或缺的要素。因此，人们对颜色的关注、思考和认识很早就开始了。
早在古希腊时期，以亚里士多德为代表的现实主义就认为颜色是事物的固有属性，就像印章会在热融融的蜡上留下印记一样，一个物体的颜色也会在我们的眼中暂时留下印记，这个印记就让我们产生了色彩感。比如红色就是苹果自带的颜色，人们看到红色是因为红色印到了人眼睛上。这一说法符合人们的现实经验，也就成了主流学说。人们也不会考虑红色的苹果，会不会在有的人那里成了绿色。
到了17世纪，科学革命颠覆了这个常识性的解释。伽利略怀疑现实主义对颜色的理解是错误的。他认为，假如颜色客观存在，一个具有科学精神的人应该追问它存在于哪里。如果无法用物理性质（形状、大小或速度）来界定和衡量它们，那么，颜色只是主观的想象，它只存在于我们的头脑里。
1666年，牛顿布置了一个房间作为暗室，只在窗板上开一个圆形小孔，让太阳光射入，在小孔面前放一块三棱镜，立刻在对面墙上看到了鲜艳的像彩虹一样的彩色带。牛顿推测，如果白光通过三棱镜后改变颜色的原因是由于白光与棱镜的相互作用，那么各种颜色的光经过第二块棱镜时必然会再次改变颜色。于是牛顿做了第二个实验，让经过第一块三棱镜的光通过第二块三棱镜，发现经过第二块三棱镜光的颜色并没有发生变化，显然上述关于光与棱镜相互作用而变色的说法不成立。最后，牛顿进行了进一步的推理，如果白光是不同颜色的光组成的，而且一块三棱镜能把白光分解，那么再用一块三棱镜也可能使这些颜色的光复原为白光，牛顿进行了第三个实验，七色光带又变成了白光。牛顿实验证明了光的颜色是可以分解和合成的。
对颜色更深入的认识来自于色盲症的发现。色盲症是指人缺乏或完全没有辨别色彩的能力，通常说的色盲多是指红绿色盲。那么色盲症是如何被发现的呢？18世纪英国科学家道尔顿，在圣诞节前夕买了一件礼物——一双“棕灰色”的袜子，送给他妈妈。他妈妈却认为他买的袜子是樱桃红色的。疑惑不解的道尔顿又去问弟弟和周围的人，发现除了弟弟与自己的看法相同以外，被问的其他人都说袜子是樱桃红色的。道尔顿对这件小事没有轻易地放过，他经过认真的分析比较，发现他和弟弟的色觉与别人不同，原来自己和弟弟都是色盲。道尔顿成了第一个发现色盲症的人，也是第一个被发现的色盲症患者。
用一句简单的话回答来描述上面现象：“颜色不存在，光存在！”苹果和火焰并不是红色，天空和海洋也并不是蓝色，人也没有绝对的黑白之分。我们所见的世界并不是世界的原貌，这真的有点超乎人的想象。问题是，我们所看到的这么多的色彩，又来自哪里呢？
要了解这件事，就要了解我们感受光的机制。眼球内部的视网膜上的「感光细胞」就是负责把光信号转变为电信号，进而引起神经活动。人类的感光细胞有锥状细胞与杆状细胞两种，其中视杆细胞会检测光的存在和强度，锥状细胞负责颜色的辨认。锥状细胞可以分为三种类型：S 型、M 型与L型，分别对蓝色光，绿色光与红色光最为敏感。一种感光细胞主要对一种原色光产生兴奋，而对其余两种原色光产生程度不等的反应。当光线聚焦在视网膜上，S、M、L 型锥状细胞便接受刺激，产生不同比率的反应并传送到大脑，让我们产生了色觉。
比如，光照到一个叶子上时，其他颜色的光都被吸收了，只有绿光被反射，这部分光会进入到人的眼睛里，等待这些光的是数以百万计的视杆细胞和视锥细胞。视锥细胞会对特定的波长敏感，不同波长的光会对应不同的颜色。当我们的大脑获取了绿视锥细胞传来的波长信息，与来自视杆细胞传来的信息结合后，就会输出绿色的图像。换句话说，叶子之所以是绿色的，仅仅是因为叶子反射了波长介于520和570纳米之间的光。
光虽然能解释出我们所看到的颜色不是客观存在的，但又如何解释即使眼睛捕捉到了相同波长的光，人们也不一定会获得相同的色彩体验呢？其实，光只是一个信息的提供者和阐释者，眼睛和大脑才决定着最后的颜色输出。颜色并不存在，它只是我们大脑的产物。就像棉花糖的甜味并不是客观存在的，只有把它放在嘴里，与舌根相互作用时，才能在心中产生甜的感觉。我们眼中的“色彩”，也是我们主观意识的产物。也就是说，颜色就像触觉、味觉、嗅觉一样，只是人们感官知觉中更广阔的分类的例子。
比如，由于每个人神经系统的构造不同，有的人视锥细胞较常人少，锥体细胞中的感光物缺少了一部分，就会产生色视缺陷，研究发现，只要一个视锥细胞缺失，人们对色彩的体验就会少1万种。而其他人如果拥有更多的视锥细胞，对颜色会非常敏感，甚至能分辨特定颜色的最接近的色调。世界上大概有1%的人有第四种视锥细胞，他们能看到1亿种颜色，比普通的人多看到10倍。
这一点在动物世界里也可以得到证实。动物们的世界其实也有色彩，只是因为眼睛感光细胞的不同，世界的颜色与人类看的可能有很大不同。猫只有两种感光细胞，所以会把红色和绿色当成一种颜色。其他的动物，包括蜜蜂和许多鸟类，比起人类多了一种感光细胞，使他们能够看到紫外线波长范围内的光，它们眼中的世界，颜色会比人类所看见的更丰富。
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