Světlo je elektromagnetické vlnění charakterizované vlnovou délkou a intenzitou. Lidské oko je schopné vnímat pouze úzký výsek možných vlnových délek — tzv. viditelné spektrum (400 nm fialová – 700 nm červená). Lidské oko je schopno vnímat barvu pomocí tyčinek: buněk na sítnici rozdělených na tři skupiny citlivé na různé části spektra (krátkovlnné modré, střední zelené a dlouhovlnné červené). Konkrétní mix světla různých vlnových délek je pak mozkem interpretován jako barva. Spektrální barvy (také monochromatické, barvy duhy) jsou tedy podmnožinou barev rozlišovaných lidským mozkem.
Pro potřeby reprezentace barev v počítači využíváme tzv. barevných modelů. Dva základní modely jsou RGB (red, green, blue) a CMYK (cyan, magenta, yellow, black) a kromě základních barev, které využívají, se liší i způsobem míchání barev.
RGB je tzv. aditivní model, kdy jsou jednotlivé složky skládány od černé k bílé (obdobně jako barevné světlo). CMYK je naproti tomu subtraktivní model, kdy jsou barvy odčítány od bílé k černé (podobně jako inkoust na papíře).
Obrázek 5.3 Kódování barev[26]
Konkrétní barvy lze mezi jednotlivými modely s určitou přesností převádět, nicméně je přirozené pro účely grafických displejů používat RGB model a pro tisk model CMYK.
Důležitým parametrem je hloubka barevného modelu, která udává počet bitů použitých na reprezentaci barvy jednoho pixelu. V RGB modelu znamená 24 bitová hloubka 8 bitů na kanál, což znamená 28=256 úrovní červené, zelené a modré. Celkový počet barev, které je možné v tomto modelu reprezentovat je tedy 256*256*256 = 16.7 milionů barev.