三原色是人的色覺系統(tǒng)決定的，甚至不適用于其它動物，更別說自然界。我們以為用三原色可以混合出其它顏色，是因為我們的視覺系統(tǒng)無法區(qū)分。物理上根本不存在顏色，中學物理就有介紹，光的本質是電磁波，其中大概是400-700納米波長的電磁波能被人眼感知。不同顏色的光本質是不同波長的電磁波（或它們的混合），顏色純粹是視覺系統(tǒng)進化來的功能，讓動物在大自然中識別不同的事物。
人的視網(wǎng)膜上有3種不同的視錐細胞，都能對可見光產生神經(jīng)信號，但3種細胞對不同波長的光線有不同的敏感度，因此分別稱為短波、中波、長波視錐細胞。例如中波視錐細胞，對綠色光（剛才說了，光本沒有顏色，本質為某種波長的電磁波）最敏感，雖然也能對紅色光有反應，但敏感度較低。三種視錐細胞對所有波長的敏感度如圖：
人能產生顏色的感覺，來自三種視錐細胞對不同波長光線的神經(jīng)信號差異，人能感知的所有顏色可用這三組信號的強弱表示。
由于每種單色光源對視錐細胞的刺激特征都不一樣，因此人眼能分辨所有單色可見光（不同波長的可見光看起來都是不一樣的）。
紅色+綠色=黃色，是因為紅色光+綠色光混合產生的
神經(jīng)信號特征和黃色光幾乎一樣，我們視覺系統(tǒng)無法區(qū)分，但物理上是不一樣的。同理，
用紅綠藍顏色的光按不同強度混合，就能“騙”過我們的視覺系統(tǒng)，讓我們以為那里有自然界所有顏色。那為什么三原色偏偏是紅綠藍呢？最讓人困惑的是，三種視錐細胞最敏感的光顏色不是紅、綠、藍，而是藍偏青、綠偏黃、黃。
真相是：紅綠藍能讓你的視神經(jīng)系統(tǒng)產生最顯著信號差異，表現(xiàn)為最高飽和度（最鮮艷）的顏色，所以它們才被稱為三原色。例如紅色光，它并不是長波視錐細胞最敏感的波長，卻是中波、長波視錐細胞敏感差別最大的。早期的彩色電視就有不是紅綠藍的，但現(xiàn)代顯示器都用紅綠藍，因為飽和度最高，對色彩的還原能力最強。
【展開1】紅綠色盲
常見的紅綠色盲者，因為基因缺陷，缺少了中波段（接近綠色）視錐細胞，所以他們看到這個世界的顏色是二維的，特別是紅色和綠色對他們視覺系統(tǒng)的刺激差別不顯著，所以他們無法分辨紅色和綠色。不只是紅色和綠色，其實波長比綠色光長的單色光，橙色、黃色、一股腦的顏色，他們眼里幾乎都一樣。
【展開2】其它動物
既然三原色只是人的視覺系統(tǒng)決定，那是不是別的動物就有不一樣的三原色？
不錯！但不只是三原色，大部分鳥類、爬行類、魚類都有四色色覺，他們看到的世界比我們更多彩。如果他們會看電視，會發(fā)現(xiàn)電視里的世界非常奇怪，顏色和現(xiàn)實完全不一樣，為了讓它們也能享受電視的樂趣，你必須設計一套四原色的影像設備，包括攝像機、視頻處理軟件系統(tǒng)、電視機。而哺乳類的色覺多數(shù)是二色和三色。
【展開3】紫色
事實1：紅色+藍色=紫色
事實2：【單色紫色光】是比【單色藍色光】更短波長的電磁波（因為有“紫外光”這個說法）
矛盾：【單色紫色光】和【紅藍混合光】對視錐細胞的刺激顯然不一樣。
（糾正：早前我說【單色紫】和【紅藍混合紫】是不一樣的顏色，我搞錯了，顯示器上藍色+一點點紅色 和 單色紫是可以無限接近的）
紫色=藍色+一點點紅色 的成因來自色覺抵消機制。
【展開4】色覺抵消機制
前面提過，顏色是3組視信號的差異造成的。請再讀一次：顏色是3組視信號的
差異造成的。
“差異”這個詞非常重要，如果等強度刺激三組視錐細胞，你會看到白色——沒有顏色?？紤]屏幕上RGB像素(255,0,0)（紅色），(255,128,128)（沒那么鮮艷的紅色），(255,255,255)（白色）。同時增加G和B會讓你紅色的感覺越來越弱：紅色被抵消了。
三組視信號在變成你的顏色感受時，色覺系統(tǒng)會對其進行加工：互相抵消。一個可見光源會同時刺激你三組視神經(jīng)信號，所以對其進行相互抵消可以讓各種顏色的信號特征有更大差異。
注意：抵消的是色彩、飽和度，而亮度不會抵消，所以抵消的結果不是漆黑一片，而是明亮的白色。
看上面三組視錐細胞的敏感度對比圖。中波和長波兩組曲線很接近，短波一組比較遠，為了讓你更顯著區(qū)分中波、長波這區(qū)間的光，中波、長波視錐細胞的信號抵消作用比較強，這是紅色和綠色互為補色的原因。同理，短波視錐細胞和中波、長波兩組有差不多的抵消作用（因為距離差別不大），所以藍色和黃色（紅色+綠色）是補色。
說好的 紫色=藍色+一點點紅色 呢？馬上就來了。
1）當你看一個紫色光源，只有短波視錐細胞有感應，三組視信號強度比是(10:0:0)。
2）當你看一個紅色光源，只有長波視錐細胞有感應，三組是信號強度比是(0:0:10)。
3）比起長波曲線，中波曲線更接近短波曲線，所以當你看著藍色光源時，中波信號會比長波信號強那么一點點。當你看著一個藍色光源，三組視信號（短、中、長）強度比近似這樣：(10:2:1)，經(jīng)過抵消，輸出(9:1:0)。
4）(3)藍色的基礎上加一點點(2)紅色，增加長波視信號，就可以把剩余那點中波信號抵消掉。(2)/10+(3)=(9:1:1) 抵消輸出 (8:0:0)。
1和4沒有區(qū)別了，紫色=紅色+藍色 就是這么來的。那一點一點的紅色，就是為了抵消掉藍色中的一點點綠色，那看起來就是紫色了。
