色度學是—門研究彩色計量的科學，其任務在於研究人眼彩色視覺的定性和定量規律及應用。彩色視覺是人眼的—種明視覺。
彩色光的基本參數有：明亮度、色調和飽和度。明亮度是光作用於人眼時引起的明亮程度的感覺。一般來說，彩色光能量大則顯得亮，反之則暗。色調反映顏色的類別，如紅色、綠色、藍色等。彩色物體的色調決定於在光照明下所反射光的光譜成分。例如，某物體在日光下呈現綠色是因爲它反射的光中綠色成分佔有優勢，而其它成分被吸收掉了。對於透射光，其色調則由透射光的波長分佈或光譜所決定。飽和度是指彩色光所呈現顏色的深淺或純潔程度。對於同一色調的彩色光，其飽和度越高，顏色就越深，或越純;而飽和度越小，顏色就越淺，或純度越低。高飽和度的彩色光可因摻入白光而降低純度或變淺，變成低飽和度的色光。因而飽和度是色光純度的反映。飽和度的色光就代表完全沒有混入白光陰純色光。色調與飽和度又合稱爲色度，它即說明彩色光的顏色類別，又說明顏色的深淺程度。
工作原理介紹：色度計有兩種類型，一種是直接三刺激值型，而另一種是以光譜光度測量法爲基礎。這兩種色度計全部採用了物理模擬基本顏色匹配的方法。顏色匹配是指將一種顏色與另一種顏色相比較。只有當環境條件保持穩定不變的情況下，纔可能對兩種顏色的相等性與它們之間的差異做出準確的判斷。顏色匹配奠定了顏色測量的基礎，也就是說奠定了色度測量的基礎。
由於顏色是一種視覺感受，判斷顏色A和顏色B完全相同是很困難的，用顏色A’模擬顏色A也是困難的。在一定誤差範圍內，實際模擬的方法基本上有兩種，即三刺激值法和光譜光度測量法。這兩種方法的基礎都是人眼的視覺靈敏度的函數。
色度測量是建立在色度學基礎上的，由於色度學的建立，顏色工作能以統一的標準對顏色作定量的描述和控制。
目前的色度測量不再侷限於膠片、印版、印刷品，也包括數字打樣產品的評價，數字打樣設備、液晶顯示器和陰極射線管顯示器的校準等。
應強調指出，雖然不同波長的色光會引起不同的彩色感覺，但相同的彩色感覺卻可來自不同的光譜成分組合。例如，適當比例的紅光和綠光混合後，可產生與單色黃光相同的彩色視覺效果。事實上，自然界中所有彩色都可以由三種基本彩色混合而成，這就是三基色原理。
基於以上事實，有人提出了一種假設，認爲視網膜上的視錐細胞有三種類型，即紅視誰細胞、綠視錐細胞和藍視錐細胞。黃光既能激勵紅視錐細胞，又能激勵綠視錐細胞。由此可推論，當紅光和綠光同時到達視網膜時，這兩種視錐細胞同時受到激勵，所造成的視覺效果與單色黃光沒有區別。
三基色是這樣的三種顏色，它們相互獨立，其中任一色均不能由其它二色混合產生。它們又是完備的，即所有其它顏色都可以由三基色按不同的比例組合而得到。有兩種基色系統，一種是加色系統，其基色是紅、綠、藍;另一種是減色系統，其三基色是黃、青、紫(或品紅)。不同比例的三基色光相加得到彩色稱爲相加混色，其規律爲：
紅+綠=黃
紅+藍=紫
藍+綠=青
紅+藍+綠=白
彩色還可由混合各種比例的繪畫顏料或染料來配出，這就是相減混色。因爲顏料能吸收入射光光譜中的某些成分，未吸收的部分被反射，從而形成了該顏料特有的彩色。當不同比例的顏料混合在一起的時候，它們吸收光譜的成分也隨之改變，從而得到不同的彩色。其規律爲：
黃=白-藍
紫=白-綠
青=白-紅
黃+紫=白-藍-綠=紅
黃+青=白-藍-紅=綠
紫+青=白-綠-紅=藍
黃+紫+青=白-藍-綠-紅=黑
相減混色主要用於美術、印刷、紡織等，我們討論的圖象系統用的是相加混色，注意個要將二者混淆。
根據人眼上述的彩色視覺特徵，就可以選擇三種基色，將它們按不同的比例組合而引起各種不同的彩色視覺。這就是三基色原理的主要內容。