Boja je reakcija fotoosjetljivih kvržica u našem oku na vanjsku stimulaciju u obliku svjetlosnih zraka. Pri ulasku u oko, zraka je savijena i raspršuje spektar. Boja je promatranje određenog frekvencijskog područja od 400-800 bilijuna Hz. Postoje dva osnovna načina miješanja boja: 1. Subtraktivno: mehaničko miješanje pigmentacije miješanje osnovnih boja 2. Aditiv: optičko miješanje svjetla.
Prilagodljiva sinteza temelji se na dodavanju ili dodavanju pojedinih valnih duljina. Ovu je metodu jednostavnije opisati dodavanjem tri svjetlosne zrake, crvene, zelene i plave. Moguće je postići širok raspon različitih boja s različitim omjerima intenziteta snopa. To je moguće jer se maksimalna osjetljivost pojedinih kvržica na mrežici ljudskog oka djelomično podudara s crvenim, zelenim i plavim dijelom vidljivog spektra, a ovisno o razini uzbuđenja pojedinih kvržica promatrač će osjetiti boju. (Na primjer, ako su pobuđene samo krute tvari osjetljive na plavi dio spektra, mozak promatrača to tumači kao plavu boju. Za prikazivanje boja na monitorima RGB sustav (je crveno-zeleno-plava) je temelji se na principu aditivnog miješanja boja. Ovdje se radi o miješanju svjetlosti različitih valnih duljina, a ne o miješanju pigmenata koji odražavaju neke dijelove spektra, dok druge apsorbiraju. Te su boje osnovne boje za sustav aditiva, a svaki piksel je definirana s 3 podataka koji predstavljaju vrijednost ove 3 osnovne boje. Monitori emitiraju svjetlost, a boje na monitoru dobivaju se dodavanjem kombinacija piksela u boji.
Subtraktivna sinteza temelji se na apsorpciji ili oduzimanju određenih valnih duljina od bijele svjetlosti. Selektivno uklanjanje valne duljine vrši se filtrom. Zelenim filtrom oduzimamo crveni, ljubičasti, oduzimamo zeleni, a žuti oduzimamo plavi dio spektra. Širok stupanj apsorpcije pojedinih valnih duljina moguće je postići širokim rasponom različitih boja. Naravno, u ovom slučaju boja koju promatrač ovisi o tome što se dogodilo njegovom oku. Ako koristimo filter koji apsorbira zeleni dio vidljivog spektra bijele svjetlosti, plavi i crveni dijelovi ostaju, što znači da će oko promatrača uzbuditi osjetljive čestice na plavoj i na crveno osjetljive crvene čestice koji će mozak tumačiti kao ljubičastu boju. Sustav pigmenata je ono što smo naučili u školi, u časovima umjetničkog - da spajanje crvene i žute daje narančastu, plavu i crvenu ljubičastu, a žutu i plavu zelenu, dok miješanje tih boja ujednačenim redoslijedom daje crnu. Pigmenti ne emitiraju svjetlost, ali odražavaju se, oni točno odražavaju svjetlost neke valne duljine. Ovo je sustav oduzimanja, tj. Sustav boja koji nastaje oduzimanjem, a ne dodavanjem boja. Zapravo, osnovne boje u ovom sustavu su magenta, žuta i cijan i njihova kombinacija je crna, ali otisak koristi CMYK sustav (cijan-magenta-žuto-ključ, gdje je „tipka“ crna, kako CMY ne bi trebao nepotrebna potrošnja za stvaranje crne boje).
Aditivno miješanje boja događa se istodobnim djelovanjem različitih osjetila u boji - "iritansi" na oko. Susreće se tamo gdje se različite vrijednosti boja preklapaju i kao optički dojam ometaju jedna drugu. Subtraktivno (multiplikativno) miješanje boja, suprotno aditivu, nije miješanje obojenih „iritansa“, već stvaranje boje oduzimanjem. Naime, temelji se na promjeni boje svjetlosti prilikom prolaska ili odbijanja svjetlosti iz slojeva boje ili pigmenta.
Aditivna sinteza boja nastaje kada se optički miješaju tri svjetlosne zone (crvena, zelena i plava). Subtraktivna sinteza nastaje miješanjem osnovnih materijala boje (cijan, magenta i žuta).
Sinteza aditivnih boja: zelena + crvena = žuta, plava + crvena = magenta, plava + zelena = cijan. Dolazi do subtraktivnog miješanja: žuta + magenta = crvena, žuta + cijan = zelena, magenta + cijan = plava.
RGB je sustav aditivne sinteze boja. Prikaz boja dobiva se različitim intenzitetom svjetlosti osnovnih boja: crvene, zelene i plave. Ovaj se sustav koristi za radove namijenjene prikazu monitora. CMYK je sustav subtraktivne sinteze boja. Prikaz boja dobiva se filtriranjem primarne boje svjetlosti od bijele složene svjetlosti. Tirkizni filter (Cyan) od bijele boje oduzima crveno, ljubičasto (Magenta) zeleno i žuto plavo. Crno se koristi za daljnje prigušivanje boje. Ovaj se sustav koristi za radove namijenjene ispisu.