在黑白世界之外，我们还拥有五色十光的美丽生活。对于图像设计者和制作者而言，创建、复制完美的色彩是非常重要的。计算机处理色彩的原理与生活中我们调配颜色略有不同，因此我们必须先了解色彩的有关知识。
1.色彩
人们在日常生活中看到的各种各样的色彩依赖于三个条件：光线、人眼和被观察的物体，三者缺一不可。比如我们看到一朵红花，这是因为太阳光照射到花朵上，光线中的红色光的波长被反射到人眼中，而其他颜色的光则被花朵吸收了。这时如果三个条件中的任何一个发生变化，如光线变为蓝色，那么我们所看到的结果就不同了。自然界中的颜色有千百万种之多，比如一片树林就具有非常多深浅不同的绿色，而你如何去描述它呢？深绿、浅绿、黄绿......甚至可能发生同一种色彩，由于不同的人观察的光线和视觉的差异而进行了不同的描述。这样描述颜色岂不是非常混乱吗？因此为了研究色彩，1931年国际照明委员会（CIE）对色彩的描述进行了规定。
根据CIE的规定，任何一种色彩都具有三个要素：色相、饱和度和亮度（或明度）。实际上这种描述方式是基于人对色彩的感觉而定的。
（1）色相（Hue）。色相指色彩的名称，是色彩最重要、最基本的特征，如黄色、红色。
（2）饱和度（Saturation）。饱和度用于描述色彩的强烈程度，指彩色的纯度；色彩的饱和度越高，色彩月鲜艳。
（3）亮度（Brightness）。亮度用于描述色彩的明暗程度。色彩的亮度越高，人眼越感觉明亮。
2.色域空间
现代科学证明，红、绿、蓝三种色光可以混合得到人眼所能看到的绝大多数色彩，因此我们将红、绿、蓝称为色光三原色。它们按照不同的比例混合将得到不同的色彩，电视机、计算机显示器都是用这种原理生成色彩的。我们也将所有由色光组成的色彩的总和称为RGB色域空间。
人们的印刷实践发现，大多数的色彩可以由青色、品红、黄色三种颜色的油墨（颜料）混合印刷得到，因此我们将青色、品红、黄色称为色料三原色。但是在实际的印刷中，青色、品红、黄色等量混合无法得到纯黑色，因此又加入了黑色。我们把所有可以用于这四种色彩混合所能表现的色彩总和称为CMYK色域空间。
在自然界中存在着千百万种色彩，而RGB和CMYK色域空间都只能表示其中一部分色彩，为了更充分地表现自然界中所有的色彩，CIE规定了一种色域空间，即直接色彩空间。它们三者的关系如图所示。
从图中可以看到，RGB与CMYK两个色域空间既有相同部分又有不同部分，它们都包含在直接色彩空间内。
3.常用的色彩模式
在计算机图像处理中，必须知道一个关系图像质量的概念——色彩模式（Mode），色彩模式可以简单地理解为一类色彩的总和。图像根据色彩模式的不同分类，常用的有四类：位图模式（Bitmap）、灰度图模式（Grayscale）、RGB模式和CMYK模式。在计算机中，他们之间可以进行转换，但是在转换中不可避免地会损失色彩。比如。RGB模式与CMYK模式转换，由于色域空间中存在不同的色彩区域，因此会发生颜色的丢失。所以在实际图像处理中我们一定要谨慎操作，避免随意进行模式转换。
不同色彩模式所能表现的色彩的多少可以用计算机的二进制来计算，如下。

当一副图片以位图模式显示时，图像中每一个像素所表现的颜色为两种，即黑白，
因此位图即黑白图；灰度模式图的每一个像素所能表达的色彩则为28     ，它能表现出图像的更多的亮暗层次；RGB模式图和CMYK模式图都可以表现层次丰富的色彩。
在实际的图像处理中，必须根据图像的实际情况来选择色彩模式。在制作黑白图案画效果时需要选择位图模式；当制作类似于黑白照片等具有阶调的图像时，就要选择灰度模式；而当图像准备用于屏幕显示时，就要采用RGB模式；如果图像将用于印刷输出时就必须在最后使用CMYK模式。