LED的光學效應我們今天以三原色原理來說明，白光通過棱鏡後被分解成多種顏色逐漸過渡的色譜，顏色依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫，這就是可見光譜。其中人眼對紅、綠、藍最為敏感，人的眼睛就像一個三色接收器的體系，大多數的顏色可以通過紅、綠、藍三色按照不同的比例合成產生。同樣絕大多數單色光也可以分解成紅綠藍三種色光。

這是色度學的最基本原理，即三原色原理。三種原色是相互獨立的，任何一種原色都不能有其他兩種顏色合成。紅綠藍是三原色，這三種顏色合成的顏色範圍最為廣泛。紅綠藍三原色按照不同的比例相加合成混色稱為相加混色。三原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他二色混合產生。
它們又是完備的，即所有其他顏色都可以由三原色按不同的比例組合而得到。

有兩種原色系統，一種是加色系統，其原色是紅、綠、藍；另一種是減色系統，其三原色是黃、青、紫（或品紅）。不同比例的三原色光相加得到彩色稱為相加混色。
其規律為：
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。因為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。

其規律為：
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，我們討論的圖像系統用的是相加混色，注意個要將二者混淆。用以上的相加混色三原色所表示的顏色模式稱為RGB模式,而用相減混色三原色原理所表示的顏色模式稱為CMYK模式,它們廣泛運用於繪畫和印刷領域。RGB模式是繪圖軟體最常用的一種顏色模式，在這種模式下，處理圖像比較方便，而且，RGB存儲的圖像要比CMYK圖像要小，可以節省記憶體和空間。CMYK模式是一種顏料模式,所以它屬於印刷模式,但本質上與RGB模式沒有區別,只是產生顏色的方式不同。RGB為相加混色模式，CMYK為相減混色模式。

例如，顯示器採用RGB模式，就是因為顯示器是電子光束轟擊螢光屏上的螢光材料發出亮光從而產生顏色。當沒有光的時候為黑色，光線加到最大時為白色。而印表機呢？它的油墨不會自己發出光線。因而只有採用吸收特定光波而反射其他光的顏色，所以需要用減色法來解決。

根據人眼上述的彩色視覺特徵，就可以選擇三種原色，將它們按不同的比例組合而引起各種不同的彩色視覺。這就是三原色原理的主要內容。