De tre grundläggande sätten att reproducera färg är:
Dessa metoder försöker inte återge den ursprungliga spektrala intensitetsfördelningen, utan utnyttjar det faktum att ögat och hjärnan ser färg med tre känslighetsfunktioner. För att få rätt färgintryck räcker det alltså med att färgen som återges ger samma respons i hjärnan, som originalfärgen ger.
Vid färgreproduktion brukar tre eller fyra primärfärger användas och vid olika blandningar av dessa går det att återge de flesta synliga färger.
Additiv färgreproduktion används bland annat av bildskärmar och vid ljussättning av teaterscener. Metoden kallas additiv för att ljus av primärfärgerna rött (R), grönt (G) och blått (B) adderas till svart i olika kombinationer, och av olika grad:
I(l) är den intensitetsfördelning som når ögat.
IR(l), IG(l) och IB(l) är primärfärgernas intensitetsfördelningar.
r, g och b beskriver primärfärgernas grad av styrka.
Då två av r, g och b är lika med noll och en är lika med ett, erhålls de mättade färgerna:
(0 0 0) = svart
(1 0 0) = röd
(0 1 0) = grön
(0 0 1) = blå
(0 1 1) = cyan
(1 0 1) = magenta
(1 1 0) = gul
(1 1 1) = vit
Det går att omvandla den slutliga intensitetsfördelningen till XYZ-koordinater, vilket ger en koppling mellan färgangivelsen med talen r, g och b, och färgupplevelsen mätt i X, Y och Z. Det enklaste sättet att göra detta är att först ta fram XYZ-koordinaterna för R, G och B, och sedan beräkna blandningen av dem:
Subtraktiv reproduktion utgår från vitt, där sedan olika våglängdsområden dras ifrån för att få önskad färg. Primärfärger i detta fall är cyan (C), magenta (M) och gult (Y). Dessa färger är komplementfärger till R, G och B, vilka kan erhållas genom att blanda C, M och Y två och två. En mycket enkelt beskrivning för hur subtraktiv färgreproduktion fungerar är att genom att lägga till önskad mängd av C, M och Y till vitt, subtraheras motsvarande mängd R, G och B från en RGB-blandning:
W + Y + C = G
RGB – B – R = G
W + M + C = B
RGB – G – R = B
W + M + Y = R
RGB – G – B = R
W + Y = Y
RGB – B = RG = Y
W + M = M
RGB – G = RB = M
W + C = C
RGB – R = GB = C
W + Y + M + C = K
RGB – B – G – R = 0 = K
W = vitt
K = svart
Det som egentligen sker är att vissa våglängder i det infallande ljuset absorberas av ett färgfilter (primärfärgerna). Denna filtrering kan ske på två sätt. Det första är det sätt som exempelvis diabilder fungerar på. Det kallas transmission, och fungerar så att en ljuskälla belyser färgfiltret från ett håll, och de passerande våglängderna reproducerar färgen på motsatta sidan.
Det andra sättet är reflektion, och bland annat färgfoton och målarfärg fungerar enligt den principen. Ljus belyser en yta, vissa våglängder absorberas och de övriga reflekteras tillbaka.
Följande ekvationer beskriver subtraktiv färgblandning och det är filterfunktionen som bestämmer vilka våglängder som ska absorberas och vilka som får passera färgfiltret obehindrat:
I(l) är den intensitetsfördelning som når ögat.
I0(l) är den vita ljuskällans ursprungliga intensitetsfördelning.
T(l) är filterfunktionen vid transmission.
R(l) är filterfunktionen vid reflektion.
Ska flera primärfärger blandas erhålls blandfärgens filterfunktion genom enkel multiplikation av de ingående färgernas filterfunktioner. Vid reflektion ser det till exempel ut på följande sätt, då cyan och magenta blandas:
Rasterreproduktion är den mest komplicerade metoden av de tre sätten att reproducera färg. Den ger upphov till ett mellanting mellan additiv reproduktion och subtraktiv reproduktion. Rasterreproduktion används då utenheten är begränsad till att bara kunna placera färg eller ej i en punkt, inte bestämma dess tjocklek. Det gäller de flesta tryckmetoder och digitala skrivare. Detta går att läsa mer om under “Rastrering“.