В дальнейшем Гельмгольц дополнительно разработал эту трёхкомпонентную теорию цветного зрения. Когда на сетчатку глаза действуют лучи указанных частей солнечного спектра изолированно, мы получаем ощущение чистых, насыщенных тонов данного цвета. Но если в определённом участке сетчатки глаза одновременно возбуждаются все три цветочувствительных элемента, то в зависимости от того, в какой пропорции они возбуждены, мы будем иметь ощущения других цветов по законам смешения цветов.
При одновременном раздражении сетчатки так называемыми дополнительными цветами (например, красным и зелёным или синим и жёлтым) и в тех пропорциях, в которых они представлены в солнечном спектре, мы будем иметь ощущения белого цвета. Ощущения жёлтого цвета возникают при раздражении нервных элементов сетчатки глаза, чувствительных к красному и зелёному цветам в пропорции 3:7, а при обратной пропорции (7 : 3) мы ощущаем оранжевый цвет, и т. д.
Первичный анализ световых раздражений осуществляется сетчаткой глаза в соответствии с её трёхкомпонентным строением. Ощущение же того или другого цвета возникает в результате сложного анализа, который осуществляется в коре больших полушарий головного мозга.
В зрительных ощущениях большую роль играют некоторые особенности взаимодействия цветовых ощущений. К ним прежде всего относится смешение цветов. Все хроматические цвета могут быть расположены в известном порядке. Принято располагать их в том порядке, который дан в спектре. Спектром называется полоса цветов, получаемая в результате преломления солнечных лучей через призму. Пройдя через призму, солнечный луч (представляющий собой смесь всех цветов) разлагается на свои составные части, и на экране получается ряд различных хроматических цветов.
В этом спектре цвета расположены в такой последовательности: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый, с большим количеством промежуточных оттенков между этими основными цветами. Оказывается, что если мы возьмём из этого спектра какие-нибудь два цвета и попытаемся их смешать, то в результате мы получим всегда новый третий цвет.
Существуют два закона смешения цветов. Первый закон говорит о том, что в спектре существуют дополнительные цвета, которые при смешении друг с другом в известной пропорции дают в результате ощущение белого цвета. Дополнительными цветами спектра являются красный и зелёный, синий и жёлтый. Можно, например, смешать красный цвет с определённым оттенком зелёного цвета и в результате получить белый цвет.
Правда, когда мы попытаемся произвести такое смешение вращением круга с наклеенными на нём секторами цветных бумажек, при механическом смещении этих раздражителей мы увидим не белый, а серый цвет: краснота и зелёность этих двух цветов исчезнут и заменятся серым, а не белым цветом.
Это объясняется технической невозможностью получить на бумаге типографическим способом абсолютно чистые спектральные цвета, без примеси чёрного. В каждой из этих окрашенных бумажек всегда будет какая-нибудь примесь чёрного цвета, который и даёт серую окраску. Но если мы возьмём два спектра и путём особого приспособления наложим их друг на друга так, чтобы красный оттенок совпал с известным оттенком зелёного цвета, мы увидим в месте такого совпадения белый цвет.
Второй закон смешения цветов гласит, что каждый цвет при смешении его с каким-либо другим (но не дополнительным) даёт цвет, расположенный в спектре между этими двумя смешиваемыми цветами. Например, если мы возьмём красный цвет и смешаем его с жёлтым, то получим оранжевый цвет, который в спектре находится как раз между красным и жёлтым цветами.
Взаимодействие цветов мы имеем также и при световом контрасте. Световые контрасты бывают светлотными и хроматическими. Например, если мы возьмём полоску серой бумаги и наложим её на чёрный фон, эта серая полоска будет нами ощущаться как более светлая, чем она есть в действительности. Если же эту серую полоску бумаги наложить на белый фон, она будет ощущаться менее светлой, чем в действительности. Один и тот же серый цвет будет ощущаться то более светлым, то более тёмным в зависимости от фона, на котором мы его видим.
Это явление носит название одновременного светлотного контраста и состоит в том, что два одновременно и в непосредственной близи друг от друга воспринимаемые цвета взаимно усиливают свои основные свойства, причём контраст идёт в сторону подчёркивания специфической особенности данного оттенка по сравнению с тем, который характерен для фона, на котором данный оттенок находится.