色域
加法混色システムで原色として使用される光源は、明るい必要があるため一般的に単色には近くない。すなわち、多くの光源の色域は純粋な単色(単波長)の光を作り出すことが難しいため、このようになっていると理解できる。技術的に最良の(ほぼ)単色の光源はレーザーだが、高価であり多くの場合現実的でない。しかしながら、光エレクトロニクス技術が成熟するにつれて、単一縦モードのダイオードレーザーはより安価になっており、ラマン分光法、ホログラフィー、生物医学研究、蛍光、複製印刷、干渉法、半導体検査、遠隔検出、光データストレージ、画像記録、分光分析、印刷、P2P自由空間通信、光ファイバー通信などの多くのアプリケーションが利益を得ることができている。レーザー以外では、多くのシステムは多少大ざっぱな近似で高飽和色を表現しており、必要な色以外の波長の光も含んでいる。これは一部の色相で顕著に現れることがある。
加法混色を使うシステムでは、色域はおおよそ色相飽和平面内の凸多角形となる。この多角形の頂点がシステムが生成できる最も飽和した色である。
減法混色の場合、色域はもっと不規則な形になる。
20世紀初めごろ、色を制御可能な形で記述する方法が産業界で必要とされるようになり、光のスペクトルの測定が可能となったことで色を数学的に表現する研究が行われるようになった。
ドイツの化学者ヴィルヘルム・オストヴァルトは最適色 (optimal colors) の考え方を提唱した。エルヴィン・シュレーディンガーは1919年の論文 Theorie der Pigmente von größter Leuchtkraft(高輝度顔料について)で、最も飽和した色は可視スペクトル上のゼロまたは完全な反射がもたらす刺激によって生成されるとした(つまり、反射スペクトルはゼロと100%の間で高々2回遷移する必要がある)。
したがって、2種類の最適色スペクトルが考えられ、右の図にあるようにスペクトルの両端はゼロで途中に1になる部分がある場合と、一方の端では1でもう一方の端でゼロとなる場合がある。前者はスペクトル色のような色となり、CIE xy 色度ダイアグラムにおける馬蹄形部分に大まかに対応する。