人眼能在400～750納米的光波（可見光譜）范圍內(nèi)分辨出150多種不同色光。解釋此現(xiàn)象的學說很多，提出最早，并得到最多事實支持的為三原色學說。此學說最初由楊格（Young，1801）提出，后經(jīng)赫姆霍爾茲（Helmholtz，1852）修改。此學說假定在視網(wǎng)膜上有三種視錐細胞，分別含有三種不同的感光色素，各自對紅、綠和藍三原色光波敏感。當它們同等地受到刺激時，來自各方面的神經(jīng)沖動在視皮層的綜合下，即形成白色感覺；其中任一種單獨受到刺激時，即得相應(yīng)的色覺；三種物質(zhì)受到不同比例的合并刺激時，可形成各種色覺。三原色學說得到一些實驗證據(jù)的有力支持，如視錐細胞吸收光譜的特性的研究；又如實驗中用不同波長的可見光照射視網(wǎng)膜的同時，記錄神經(jīng)節(jié)細胞的放電，發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜存在兩類神經(jīng)元；一類對可見光作廣譜的應(yīng)答，另一類對某一較小光譜范圍的光起反應(yīng)。前者稱優(yōu)勢神經(jīng)元（dominator），后者稱調(diào)變神經(jīng)元（modulator）。調(diào)變神經(jīng)元又可分為三種：其光譜敏感度曲線的最高點發(fā)生在紅黃（580～600納米）、綠（520～540納米）和藍（450～470納米）三個波段，與三原色大致符合。其作用基礎(chǔ)為一個節(jié)細胞與一個視錐細胞的單線聯(lián)系。我國神經(jīng)生理學家張香桐根據(jù)單色光照射與視神經(jīng)電反應(yīng)的研究，認為紅、綠、藍三原色光引起的沖動是分別由粗、中、細（直徑為9微米、4微米和1微米）三類視神經(jīng)纖維傳導的。上述事實均是對三原色學說的有力支持。