Acı, tatlı, ekşi, soğuk gibi sübjektif kavramlardan biri olan renk, bir cismin veya ışık kaynağının gözümüzde sebep olduğu etki olarak tanımlanabilir. Ancak bu tanım oldukça sınırlıdır ve bazı fiziksel ve psikolojik olaylara bağlıdır. Örneğin; beyaz bir cismin rengi aydınlıkta da gece mum ışığında da beyaz görülür. Fakat gerçekte fiziksel ölçümlerle kıyaslandığında mum ışığındaki cismin rengi beyaz değil, mum alevinin sarımsı rengini taşır. Bu bakımdan renk kavramı bu değişik anlamlar altında incelenecektir.
1. Psikolojik renk
Beynimizde uyandırılan bir duygudur. Gözleri ve beyinleri normal iki insan aynı cins ışık tarafından uyandırılan duygularını aynı sözcükle ifade eder. Örneğin; bir cismin rengini mavi sözcüğü ile belirtirler. Ancak bu insanların mavi sözcüğü ile tanımladıkları duygular acaba birbirlerinin aynı mıdır? Duyguların eşitliği hakkında bilimsel kesin bir açıklama yapılamaz.
2. Fizyolojik renk
Farklı ışık türlerinin (güneş ışığı, elektrik lambası vs.) gözümüzün retinasında ve görme sinirlerinde oluşturduğu fizyolojik olaylar topluluğudur. Bu olaylar beyinde psikolojik renk duygusunu uyandırır. Örneğin; odada bulunan bir cismin rengine bakıldığında gerçekte güneş ışığında veya floresans bir lamba altında biraz değişik görünür. Bir cismin güneş ışığındaki rengine subjektif olarak onun değişmez bir özelliği gözüyle bakılır. Beyin, mümkünse ve icab ediyorsa gerekli düzeltmeyi yapar. Renk duyumu açısından insan gözü, mükemmel bir optik alettir. Buna karşın görünür dalga bandının her bölgesinde aynı hassasiyete sahip değildir. Hassasiyet morötesi ve kırmızı ötesinde sıfır, sarımsı yeşile tekabül eden 5560 °A de maksimumdur. Ayrıca gözümüz bazen renk duyumlarında bizi yanıltabilmektedir. Örneğin, kırmızı elmaya mavi ışıkta bakıldığında hemen hemen siyah görürüz.
3. Fiziksel renk
Belli bir ışığın fiziksel boyutlarının ölçü ve rakamlarla kesin olarak tanımlanmasına denir. Söz konusu olan ışık spektroskopik yöntemlerle ölçülerek incelenir.
Renk sözcüğünün açıklanan üç anlamı arasındaki ilişki basit değildir. Uyandırdığı psikolojik etki (renk) aynı olan iki ışığın fiziksel ölçümleri birbirinden farklı olabilir. Yani, psikolojik renk, fiziksel renk hakkında bir fikir veremez. Bunun sonucu olarak verilerin objektifliğini sağlamak amacıyla bilimsel alanda yalnız fiziksel renk göz önüne alınır.
Renk fiziksel, fizyolojik veya psikolujik bakımdan ele alınsa dahi bir cismin rengi, ortamdaki bir ışığın sonucu olarak ortaya çıkar. Karanlıkta her cisim siyahtır, herhangi bir renk sözkonusu olamaz. Bunun yanında kırmızı bir elmaya mavi ışık altında bakarsak hemen hemen siyah görürüz. Gün ışığında yeşil olarak görülen yaprak, kırmızı veya turuncu renk altında siyaha yakın bir renkte görülür. Böyle bir gözlemden; renk, cismin kendisini aydınlatan ışığa bağlı olan bir özelliktir ve ışığın bir fonksiyonudur, sonucu çıkarılabilir.
Renkli bileşiklerin tarih öncesi devirlerden beri kullanılır olmasına rağmen, renkliliğin, buna bağlı olarak ışığınsistematik ve bilimsel olarak incelenmesi Sir Isaac Newton’un güneş ışığının karmaşık bir yapıda olduğunu farketmesi ile başlar. Newton güneş ışığını karanlık bir odaya küçük bir delikten ve küçük bir cam prizma içinden geçirerek renklerine ayırmış(mor, mavi, yeşil, sarı, turuncu, kırmızı) ve spektrumu elde etmiştir. Ayırma işlemi dah önce de yapılmıştı. Ancak, Newton prizmadan yayılan bu renkli ışıkları bir mercekle toplayarak yeniden güneş ışığını (beyaz ışık) elde etmiştir. Böylece tüm spektrum renklerinin beyaz ışığın içinde olduğunu göstermiştir.
