Első lépésként még sem térbeli, sem időbeli változást nem veszünk figyelembe. Egyelőre tehát csak egy pontból kiinduló - és a szemünkbe jutó - fényt feltételezünk.

Tudjuk, hogy a fény elektromágneses hullám, éppen úgy, mint a rádióhullámok. Az emberi szem az elektromágneses hullámoknak csak egy kicsiny frekvenciasávját érzékeli. A látható elektromágneses hullámok tartományát nevezzük fénynek: kb. 380 nm-től 780 nm-ig terjed.

A teljes tartomány egyszerű kísérlettel bemutatható (1. ábra), de a természetben is látható szivárvány formájában.

1. ábra

Mivel a prizma szerepe éppen az, hogy szétválassza a különböző hullámhosszúságú összetevőket, az ábrán látható jelenségből következik, hogy a fehér fény összetett. Hasonlóan bizonyítható, hogy a fényforrások általában összetett fényt bocsátanak ki. Néhány fényforrás spektrumát mutatja be az 2. ábra: a) napfény, b) izzólámpa fénye, c) monokromatikus fény (spektrálszín), d) E-fehér (egyenlő energiájú összetevők).

2. ábra

A fényt fizikai jellemzőivel (spektrumával) egyértelműen megadhatjuk, ennek ellenére fényelektromos átalakítása és reprodukálása - elsősorban összetettsége miatt - nem biztosítható pontosan. Szerencsére ez nem is szükséges, mert látásunknak „köszönhetően" több-kevesebb engedményt tehetünk. Elég, ha olyan fizikai jelenséget hozunk létre, amely az érzékelés szempontjából nagyban hasonló az eredeti fizikai jelenséghez. Figyelembe kell venni a látás lehetőségeit, de „visszaélhetünk" annak korlátaival.

Csak röviden emlékeztetünk rá, hogy szemünk kétféle idegvégződést (fényérzékelőt) tartalmaz: az ún. csapokat és pálcikákat. Közepes és erős fény esetében a csapok az érzékelőelemek; a pálcikák gyenge fénynél működnek, a színlátásban nem vesznek részt.