Восприятие цвета зависит не только от действующего на глаз светового потока, но и от свойств глаза. Различия между цветами, определяемые на глаз, могут не соответствовать физической величине различий, отмечаемой приборами. Различия между цветами, констатируемые разными людьми, часто оказываются неодинаковыми. Наконец, задачи, которые стоят перед наблюдателем, влияют на оценку цветов и на работу зрения. Особенности цветовосприятия различных людей фиксируют в пяти направлениях, выделяя следующие функции зрения: 1) чувствительность к различению светлоты; 2) чувствительность к различению цветового тона и насыщенности; 3) остроту зрения; 4) устойчивость ясного видения; 5) скорость зрительного восприятия.
1. Порог различения светлоты - минимальное воспринимаемое глазом различие по светлоте между цветами. Порог и чувствительность величины обратно пропорциональные. Разница в яркостях двух поверхностей оценивается глазом не в тот момент, когда она регистрируется физическими приборами, а когда она достигает 1 % от яркости сравниваемых цветных поверхностей. Закон Вебера - Фехнера говорит, что ощущение яркости возрастает в арифметической прогрессии (2, 3, 4, 5... и т. д.), в то время как раздражение возрастает в геометрической прогрессии (0,1; 0,2, 0,4; 0,8... и т. д.). Белый с яркостью, равной 100; светло-серый - 50; темно-серый - 25 образуют геометрическую прогрессию (100:50—50:25), поэтому кажущееся различие по яркости между тремя цветами будет равным.
При проектировании цветовых композиций нужно помнить, что для нашего восприятия соотношения яркостей играют гораздо более важную роль, чем абсолютные различия по яркости.
При больших силах света и при слабом освещении предметы как бы сближаются по яркости. Происходит отступление от закона Вебера - Фехнера: для получения заметной разницы в яркости необходимо различие больше 1 %.
При проектировании окраски слабо освещенного помещения градации цветов по яркости следует делать больше с тем, чтобы в натуре они выглядели соответствующими замыслу. Обратимся к восприятию светлотных характеристик хроматических цветов. Для желто-зеленой части спектра глаз способен различать наибольшее количество ступеней по светлоте, в фиолетовой - наименьшее. Кривая спектральной чувствительности фиксирует уровень чувствительности по светлоте в различных участках спектра (см. приложение, табл. 2). Наиболее ярким при дневном свете является желто-зеленый - 
. = 556 нм. При слабом свете максимум спектральной чувствительности смещается к голубо-зеленому - 510 нм (явление Пуркинье). Иначе говоря, при значительном ослаблении света голубые, синие, фиолетовые цвета начинают казаться светлее в сравнении с красными, оранжевыми и желтыми. При слабом освещении градации по светлоте голубых цветов заметны значительно лучше, чем светлотные различия оранжевых, красных, желтых цветов. Слабо освещенное помещение кажется более светлым, если оно окрашено в голубой цвет, в сравнении с окраской в розовый цвет равной светлоты.
2. Хроматическая чувствительность. Минимальное различие по цветовому тону, которое может быть замечено, называется порогом различения цветового тона. Кривая пороговой чувствительности по цветовому тону получена учеными Райтом и Питтом (см. приложение табл. 2). Максимум чувствительности лежит в пределах . = 480 - 500 нм и = 580 - 600 нм. Чувствительность глаза к изменению цветности увеличивается с возрастом. Маленькие дети лучше взрослых замечают первое появление цветности на ахроматическом фоне. До 12 лет дети плохо различают светлотные отношения.
3. Острота зрения - способность ясно различать мелкие детали. Основное значение при этом имеет угол зрения (восприятие шрифта высотой 1 мм с расстояния 0,5 м равно восприятию шрифта высотой 2 мм с расстояния 1 м).
4. Скорость зрительного восприятия - способность воспринимать объекты, наблюдаемые в течение коротких промежутков времени. Измеряется наименьшей продолжительностью смотрения.
5. Устойчивость ясного видения - постоянство, с которым глаз может сохранять данную степень остроты зрения.
Цветовое зрение - способность человеческого глаза различать цвета, т. е. ощущать отличия в спектральном составе видимых излучений и в окраске предметов. Оно обусловлено работой нескольких светоприемников, т. е. фоторецепторов сетчатки разных типов, отличающихся спектральной чувствительностью. Фоторецепторы преобразуют энергию излучения в физиологическое возбуждение, которое воспринимается нервной системой как различные цвета, так как излучения возбуждают приемники в неодинаковой степени.
Приспособление глаза к силе света, темноте, цвету, в основе которого лежит изменение чувствительности зрения, принято называть адаптацией зрения. Понижение чувствительности глаза при ярком освещении называется световой адаптацией. Повышение чувствительности глаза в темноте называется темновой адаптацией. Понижение чувствительности глаза к данному цветовому раздражителю при продолжительном его действии называется цветовой адаптацией. Вследствие адаптации ощущение цвета не остается постоянным в течение длительного времени наблюдения. Насыщенные цвета как бы покрываются сероватой дымкой, становясь менее насыщенными и менее яркими; Изменение цвета под влиянием адаптации становится ясным при рассмотрении явления последовательного контраста цветов.
Последовательный контраст - изменение цветов в результате предварительного действия на глаз цветовых раздражителей. Он может бытъ светлотным (приложение, табл. 2) и хроматическим. В первом случае меняется светлота наблюдаемых цветов, во втором - цветовой тон и насыщенность.
Каждый может наблюдать явление последовательного контраста, если на 15 - 20 секунд остановит свой взор на кружке цветной бумаги, а затем переведет его на белую поверхность.
Если цвет предварительного наблюдения зеленый, то цвет последовательного контраста пурпурно-красный; синему соответствует оранжевый; фиолетовому - зеленовато-желтый; красному - изумрудно-зеленый; желтому - фиолетовый. Здесь надо отметить, что цвета последовательного контраста близки к дополнительным, но не тождественны им. Особенно значительна разница между дополнительными и контрастными цветами в синей и желто-оранжевой части спектра. Совпадение наблюдается лишь в паре красный - изумрудно-зеленый.
Контрастный цвет влияет на цвета, воспринимаемые глазом последовательно один за другим, как бы окрашивая каждый последующий в цвет, контрастный предыдущему. Чередование контрастных цветов в окраске смежных помещений создает ощущение повышенной насыщенности каждого.