Часто недооцінюване значення паличок в механізмі розпізнавання кольорів стає тим вище, чим нижче освітленість спостережуваних предметів. Дія різних по спектральному складу і інтенсивності потоків променистої енергії на цих чотирьох типів рецепторів сітківки і є физико-хімічною основою різних сприйнять кольорів. Комбінації різних по інтенсивності роздратувань фоторецепторів, що переробляються і в периферійних провідних нервових дорогах, і в мозкових зорових центрах, дають все різноманіття колірних відчуттів.

Сумарна спектральна чутливість ока, обумовлена дією фоторецепторів всіх типів, максимальна в "зеленої" області (довжина хвилі близько 555 нм), а при пониженні освітленості зміщується в "синьо-зелену" область. Сводімость всіх колірних відчуттів, що передбачалася раніше, до поєднань різних роздратувань лише трьох типів кольорочутливих елементів послужила основою для розробки способів кількісного вираження кольорів у вигляді набору трьох чисел. Подібний підхід має раціональну основу (див. нижчий), проте при розробці таких способів не могли бути врахований вплив варіацій освітленості і інтенсивності випромінювання, роль (вельми значна) зорових мозкових центрів і загального психофізіологічного стану спостерігача.

При уточненому якісному описі кольори використовують три його суб'єктивних атрибуту: колірний тон (ЦТ), насиченість і светлоту.

Розділення ознаки кольору на ці взаємозв'язані компоненты є результат уявного процесу, істотно залежного від навику і навчання. Найбільш важливий атрибут кольору - ЦТ (відтінок кольору) - асоціюється в людській свідомості з обумовленістю забарвлення предмету певним типом пігменту, фарби, фарбника. Наприклад, зелений тон привласнюють предметам із забарвленням, близьким до забарвлення природної зелені, що містить хлорофіл. Насиченість характеризує міру, рівень, силу вираження ЦТ. Цей атрибут в людській свідомості пов'язаний з кількістю (концентрацією) пігменту, фарби, фарбника.

Сірі тони називаються ахроматичними (безбарвними) і вважають, що вони не мають насиченості і розрізняються лише по светлоте. Світлоту свідомість зазвичай пов'язує з кількістю чорного або білого пігменту, рідше - з освітленістю. Світлоту різнозабарвлених об'єктів оцінюють, зіставляючи їх з ахроматичними об'єктами. Ахроматичність несамосвітних об'єктів обумовлена більш менш рівномірним, однаковим віддзеркаленням ними випромінювань всіх довжин хвиль в межах видимого спектру. Колір ахроматичних поверхонь, що відображають максимум світла, називається білим.

Не дивлячись на те, що за таким визначенням білими можуть виявитися предмети, які при безпосередньому порівнянні дають різні колірні відчуття, серед ахроматичних кольорів несамосвітних об'єктів білий колір займає виняткове положення. Поверхні з білим забарвленням часто служать своєрідними еталонами: вони завжди відразу пізнаються і саме зіставлення з ними, разом з адаптацією ока, дозволяє несвідомо вводити поправку на освітлення. Навіть якщо спостерігаються лише білі предмети, по ним пізнається колір самого освітлення. При пізнаванні кольорів об'єктів у відсутності еталонних білих поверхонь вирішальну роль грають т.з. кольорові співвідношення, які дає зіставлення об'єктів, що розрізняються по светлоте і ЦТ, і ахроматичних об'єктів.

Насиченість і світлота несамосвітних предметів взаємозв'язані, оскільки посилення вибіркового спектрального поглинання при збільшенні кількості (концентрації) фарбника завжди супроводиться зменшенням інтенсивності відбитого світла, що викликає відчуття зменшення світлоти. Так, троянда більш насиченого пурпурного кольору сприймається темнішою, ніж троянда з тим же, але менш вираженим ЦТ.

Одночасний розгляд одних і тих же несамосвітних предметів або джерел світла декількома спостерігачами з нормальним колірним зором (у однакових умовах розгляду) дозволяє встановити однозначну відповідність між спектральним складом порівнюваних випромінювань і що викликаються ними колірними відчуттями. На цьому засновані колірні виміри (колориметрія). Хоча така відповідність і однозначно, але не взаємно-однозначний: однакові колірні відчуття можуть викликати потоки випромінювань різного спектрального складу.

Визначень кольору, як фізичної величини, існує багато.

Але навіть в кращих з них з колориметричної точки зору часто опускається згадка про те, що вказана (не взаємна) однозначність досягається лише в стандартизованных умовах спостереження, освітлення і так далі, не враховується зміна сприйняття кольору при зміні інтенсивності випромінювання того ж спектрального складу (явище Бецольда - Брюкке), не береться до уваги т.з. колірна адаптація ока і ін. Тому різноманіття колірних відчуттів, що виникають за реальних умов освітлення, варіацій кутових розмірів порівнюваних за кольором елементів, їх фіксації на різних ділянках сітківки, різних психофізіологічних станах спостерігача і так далі, завжди багатше за колориметричне колірне різноманіття. Наприклад, в колориметрії однаково визначаються як помаранчеві або жовті кольори, які в повсякденному житті сприймаються (залежно від світлоти ) як бурі, каштанові, коричневі, шоколадні, оливкові і так далі У одній з кращих спроб визначення кольору, належною Э. Шредінгеру, труднощі завдання "знімаються" простою відсутністю яких-небудь вказівок на залежність колірних відчуттів від багаточисельних конкретних умов спостереження. По Шредінгеру, колір є властивість спектрального складу випромінювань, загальна всім випромінюванням, візуально не помітним для людини.

При колірних вимірах (у колориметрії) колір позначають сукупністю трьох чисел. Існує багато систем, що відрізняються методикою визначення таких трьох чисел. Широко застосовується, наприклад, система, в якій чисельні значення додають описаним вище суб'єктивним атрибутам кольору. Додання ним чисельних значень здійснюють або компараторним методом (порівняння з еталонами кольорів, складовими колірні таблиці або атласи), або інструментально-розрахунковим методом, в якому ЦТ виражається через об'єктивно визначувану довжину хвилі (довжину хвилі випромінювання, відтворюючого, - в суміші з білим кольором - вимірюваний колір), насиченість кольору - через його чистоту (співвідношення інтенсивностей монохроматичного і білого кольору в суміші), а світлота виражається через також об'єктивно встановлювану яскравість вимірюваного випромінювання ("гетерохромну", тобто "різноколірну" яскравість), визначувану експериментально або що розраховується по кривій спектральної світлової ефективності випромінювання (його видності, як говорили раніше). Кількісне вираження суб'єктивних атрибутів кольору неоднозначне, оскільки воно сильно залежить від відмінності між конкретними умовами розгляду і стандартизованными колориметричними. Зокрема, тому існує