色彩是水彩畫的重要表現手段和語言，學好水彩畫首先要了解色彩的基本 原理、基本知識，瞭解自然界色彩的變化規律以及色彩如何在水彩畫中進行運 用。
一、 色彩與光
光是色彩產生的重要條件。人類的生活環境離不開光，我們能看到的五彩繽紛的世界是由於光的存在，沒有光，世界將會是一片黑暗，人類的視覺也就失去了意義。
最常見的光有自然光，如太陽光、月光等;另外是人造光，如火光、燈光等。色彩學是以太陽作為光源來解釋光和色的物理現象的。 1666年，英國科學家牛頓(1642-1727)，通過一個小孔將射進屋內的陽光用三稜鏡進行分解，將太陽分離成色彩的光譜，被稱作光的散射，即可產生一條按紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色的順序排列的標準色帶。牛頓又對每種色光再進行分解試驗，發現每種色光的折射率不同，但不能再分解。他又把光譜的各色光用透鏡重新聚合，結果又匯成了與日光相同的白光。由此牛頓得出兩點結論：一是白光是所有不同色光混合的結果;二是兩種單色光相混合可出現另一種色光，如紅光與綠光相混合呈黃光，藍光與紅光相混合是品紅光。
光學告訴我們，不同的色光是由於它們的波長的頻率不同而產生的。現代的光學手段不僅能測出每種光譜中色光的準確波長，而且還對人的視覺、感官所不能直接感知的色光領域進行了廣泛的探索。光學中，波長在 400-750毫微米的光稱作“可見光”。例如波長在640-750毫微米呈紅色，波長在600-640毫微米呈橙色，波長在550-600毫微米呈黃色，波長在480-550毫微米呈綠色，波長在 450-480毫微米呈藍色，波長在400-450毫微米呈紫色。
比紫色光波長度更短的還有紫外線、 X射線、宇宙線等，比紅色光波長度更長的還有紅外線、雷達、電視波、無線電波等。這些光波是人類視覺不能直接感知的。
其實，色彩是一定波長的.光反映在人的視網膜上所形成的感覺。那麼，平常的物體為什麼是有顏色的呢?
物體色彩形成的原由其一是發光體。在自然界中，太陽是最主要的光源。除了太陽之外，還有許多發光體。金屬在常溫下是不發光的，如果對它逐漸加溫， 也可以變為發光體，而且隨著溫度的升高，色彩逐漸由紅橙色轉化為黃綠色，溫度極高時轉化為藍白色，這種轉化在光學上叫做“色溫”。“色溫”的學名是K，色溫至300OK，相當白熾燈的光譜色，色溫至600OK接近陽光的白，至200OOK則藍光炫目。
當我們用光譜分析儀對不同色溫的發光體進行測定時，可以看出，紅、橙、黃、綠、青、藍、紫不同光波的含量是不等的。例如，白熾燈 (火光、燭光等)，含有較多的紅黃光波，藍紫光波較少;而日光燈含有較多的藍紫光波，紅黃光波較少。所以看起來，前者發紅，後者傾白藍紫。晚上我們觀看樓房中不同燈光時， 這種差別是非常明顯的。光源色對物體色彩的形成影響起決定性作用，如夜晚燈光顏色對建築物、水面倒影及地面的反映是顯而易見的。
物體色彩形成的原由其二是透光體。當人們用一片有色玻璃遮住眼睛來觀察外面的景物時，似乎是給自然景物“染”上了顏色。達 . 芬奇就做過類似試驗 ，他發現“通過有色透光體觀察物體時有的物體顏色增強了，有的物體顏色削弱了 ”。通過有色透光體觀察物體時，透光體的色彩決定了人的視覺的色調。透光體自身的顏色，是由它所能透射的色光所決定的。根據這個原理，在舞臺燈光照明，幻燈放映，夜景燈光，只要改變一下濾色體就可以任意調整照明的色彩。在繪畫寫生中，當我們看到逆光的樹葉、花瓣，湧起的海浪以及人物、動物的某些部位 (如人的耳輪、眼皮，雞的冠)，色彩較鮮明均屬透光所產生的。大氣層也是一種透光體，每當日出或日落時雲霞似錦，太陽變得“大如磨盤，紅似火盆”，也是大氣層透光折射所形成的視覺奇觀。
物體色彩形成的原由其三是不發光體。
平常的物體(指不發光體)都有反射和吸收不同波長的色光的特性。如紅色物體，就是因為它有反射紅色光而吸收其他色光的物性，被反射出來的紅色光作用於我們的眼睛，因此物體看起來就是紅色的。白色物體是由於它有反射一切光的特性，因此看起來是白色的。黑色物體是由於它有吸收一切光波的特性，不反射任何光波，所以看起來是黑色的。
自然界的所有物體對光的反射和吸收並不是絕對的。一個物體能反射某一色光不等於其他色光完全不反射，只是反射某一色光是主要的，而反射其他色光的能力相對較弱，程度不一樣。不發光物體有反射某種色光的特性，光照強度的大 小使該物體具有不同程度的“發光”效應，也能影響其他物體的顏色。如一個白色物體的背光部附近有一個紅色物體，白色物體的暗部反光部就會帶有紅色的感覺。所以物體的顏色並不是固定不變的，同一物體在不同光源、環境的影響下，它的顏色是會發生變化的。
二、 色彩與視覺
人類能感受到色彩的存在就必須依靠人類的視覺器官一一眼睛。人的眼睛又是如何看到顏色的呢?這主要取決於人眼視網色彩與視覺膜上的生理構造和大腦，人的眼睛視網膜上有兩種細胞一一視杆細胞 (圓柱細胞)和視錐細胞。視杆細胞能分辨出明 暗、黑白，而視錐細胞能分辨出色彩，也可以微弱地分辨出明暗，只有在較強的光線時，視錐細胞才起作用。
視錐細胞分辨顏色，是由於其中存在著感紅、感綠、感藍這三種視色素，也稱之為“紅敏視錐細胞”、“綠敏視錐細胞”、“藍敏視錐細胞”，它們好像是色光的三種不同接收器，能分別對紅、綠、藍色光引起興奮，把接收到的光波轉換到神經脈中，把資訊傳到大腦，使得我們能感覺到色彩。
