I naturen sender en lyskilde ut en stråle av lys som beveger seg til den treffer en overflate. En kan tenke på denne strålen som en strøm av fotoner som beveger seg langs samme bane. Idet strålen treffer overflaten, kan en kombinasjon av tre ting skje; refleksjon, absorpsjon eller refraksjon. Overflaten kan reflektere alt eller deler av lysstrålen, i en eller flere retninger. Den kan også absorbere deler av lyset, noe som fører til en reduksjon i intensiteten til det reflekterte (eller refraksjonerte) lyset. Hvis overflaten er helt eller delvis gjennomsiktig, kan den også refraksjonere en del av lyset inn i seg selv, samtidig som noe (eller hele) lysspekteret kan bli absorbert, noe som muligens endrer fargen til lyset. Av kombinasjonen refraksjon, absorpsjon og refleksjon må hele lysmengden medregnes, og ikke mer. En overflate kan for eksempel ikke reflektere 66% av en lysstråle samtidig som den refraksjonerer 50%, siden de to andelene ville bli 116%. Fra dette punktet kan de reflekterte eller refraksjonerte strålen treffe andre overflater, hvor beregningen gjentas. Noen av disse strålene vil til slutt nå øyet, noe som gjør det mulig for oss å se bildet. Å simulere denne prosessen fullt ut i en datamaskin kan betegnes som svært bortkastet, siden bare en liten mengde av lyset som faller på en scene vil faktisk nå øyet.