La couleur et la lumière furent décrites dès l'Antiquité par Aristote, la clarté et l'obscurité étaient des notions prépondérantes par rapport aux teintes. On classait d'ailleurs les couleurs uniquement par leur luminosité entre le blanc et le noir.
Pendant tout le moyen-âge, la luminosité va continuer à influencer la compréhension de la couleur. On en distingue alors deux principales sources: la lumière déclinée en Lumen, la source lumineuse d'origine divine (par exemple comme la lumière solaire) et en Lux q(par exemple la lumière d'un feu de bois: une sources qu'il nous ait possible de manipuler). Cette dualité est aujourd'hui reprise dans les unités photométriques modernes où lumen est l'unité qui décrit le flux de la source lumineuse et lux est l'unité de l'éclairement reçu par une surface matérielle. Dans cette philosophie, il n’y a que deux couleurs primaires, le blanc et le noir et les autres couleurs ne peuvent être qu’un mélange bien précis de blanc et de noir. Dans l’Antiquité le blanc (Lux clara) n’était qu’un jaune extrêmement brillant et le noir (Lux obscura) le plus sombre des bleus.
Durant le 16e siècle, les théories sur la couleur de l'Antiquité et du moyen-âge continuent à prédominer, Mais d'un autre côté, les peintres et les artistes ont déjà une bonne connaissance des mélanges de couleurs que nous appelons mélanges soustractifs de nos jours. Léonard de Vinci propose même une palette de couleurs primaires.
La colorimétrie moderne a véritablement débutée avec les découvertes de Newton au 17e siècle qui présente le premier cercle chromatique. Il démontre que la lumière blanche peut se décomposer en rayons multicolores et se recomposer à nouveau en lumière blanche, on sait désormais classer les couleurs sur un critère de teinte sans les subordonner à un critère de luminosité. Notre civilisation est désormais complètement influencée par cette prédominance des teintes à tel point que le mot "couleur" devient synonyme de teinte dans notre culture. Mais Newton va plus loin et il est le tout premier à proposer un classement des couleurs sous la forme d'un cercle. Dans un premier temps Newton remplace dans son cercle chromatique les 5 couleurs de l'arc-en-ciel par sept couleurs, pour des raisons esthétiques et idéalistes pour créer comme une concordances avec les 7 notes de l'octave
C'est au milieu du 19e siècle, où les travaux de Maxwell puis de Helmholtz permirent de bien faire la distinction entre les primaires additives du monde de la lumière et des primaires soustractives du monde des mélanges de teintes.
Ce n'est que beaucoup plus tard après les découvertes de Newton, en 1807 exactement, que Thomas Young s'aperçoit qu'il n'est pas nécessaire de réutiliser tous les rayons du spectre pour reconstituer de la lumière blanche, mais que trois d'entre eux suffisent. Il découvre les couleurs primaires RVB (rouge, vert, bleu). Young fit la découverte des couleurs primaires en s'intéressant aux récepteurs sensoriels de l'œil. Il proposa comme hypothèse que la vision humaine utilise trois capteurs rouge, vert et bleu (RVB) capables de réaliser la synthèse de toutes les autres couleurs.
S'en suit par la suite une multitudes de postulats tel que la synthèse additive, la synthèse soustractive... De nombreuses théories comme la trichromatie de Young et Maxwell qui prédit que trois couleurs suffisent à créer toutes les autres, ou encore la théorie des couleurs opposées par Johann Wolfgang von Goethe et Ewald Hering contraire à la trichromatie qui prétend qu'il existe quatre couleurs fondamentales qui s'opposent deux par deux.
En 1857, James Clerck Maxwell propose une nouvelle façon de répartir les couleurs dans son "diagramme des couleurs" qu'on nomme aujourd'hui triangle de Maxwell. C'est la position précise d'une couleur dans le triangle qui indique les proportions nécessaires de chaque primaires.
Vers la fin du 19e siècle, pratiquement tous les obstacles qui s'opposent à la construction de l'espace colorimétrique des couleurs naturelles tombent les uns après les autres. Mais dans les recherches purement mathématiques ou géométriques, il manque la dimension physiologique de notre vision. Hermann von Helmholtz va combler ce vide en apportant sa contribution à la recherche du gamut. La gamme des couleurs ou Gamut correspond à l'ensemble complet des couleurs disponibles dans un espace colorimétrique. Le concept de la notation négative des couleurs a été largement employé par Maxwell, Helmholtz et Grassmann dès le milieu du 19e siècle. Ce principe permet de donner une valeur à une couleur même si elle se trouve à l'extérieur du triangle de Maxwell.
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