В 1704 г. выходит знаменитый труд Исаака Ньютона (1642— .1727) «Оптика», в котором впервые был описан экспериментальный метод исследования цветового зрения. Он называется методом аддитивного смешения цветов, и полученные этим методом результаты положили начало экспериментальной науке о цвете.
Опыты Ньютона описаны во многих руководствах, поэтому мы рассмотрим их только в связи с вопросом о природе цвета. Рис. 1.1 представляет собой схему установки Ньютона и иллюстрирует суть опытов.

Альтернативной одностадийной гипотезе Юнга—Гельмгольца и Геринга стала концепция, в которой предлагалась более сложная схема цветового анализа излучений. Она предусматривала уже две последовательные стадии анализа — рецепторную и нейрональную (рис. 1.4) и объединяла в себе две одностадийные модели — Гельмгольца и Геринга.

В основе модели многомерного шкалирования лежит целый ряд предположений о структуре процессов различения объектов стимулов.
Физически каждый объект-стимул характеризуется множеством признаков, например, «объем», «форма», «пространственное положение», «высота», «длина» и т. п. Сами признаки могут быть простыми, одномерными и сложными, многомерными. Например, «высота» и «длина» — одномерные признаки, а «форма» и «положение» — многомерные. Отдельный одномерный признак может служить какой-либо одной размерностью более сложного признака. Так, «высота» геометрической фигуры есть одна из размерностей признака «форма». Каждый стимул имеет определенные значения или степень выраженности признака.

Для психофизиологии цветового зрения основное содержание понятия «цвет» заключается в его сенсорных качествах, которые мы будем рассматривать в этом разделе. Представление о цвете как об ощущении, как о сенсорном образе можно получить, если в течение некоторого времени (например, 1—3 с) световое излучение наблюдать через апертуру — маленькое отверстие в большом непрозрачном экране, или как «гансфельд» — засветку всей сетчатки однородным излучением через матовую сферическую поверхность из стекла или пластмассы.

В самом начале XIX в. английский врач и естествоиспытатель Томас Янг (1773—1829), или Томас Юнг, как это уже стало привычно для нас произносить, известный своими открытиями в физике и лингвистике, продолжая эксперименты Ньютона по цветовому смешению, выявил, что в общем случае достаточно иметь всего три составляющие из спектра, чтобы получить с их помощью все остальные цвета, включая белый и пурпурный.

Итак, можно сказать, что XIX в науке о цвете знаменовался развитием и все более детальной проработкой идеи Ньютона о психофизиологической природе цветового зрения. Все исследователи зрения, независимо от их так сказать основных специальностей, и физики, и физиологи, и математики, и психологи уже не сомневались, что цвет и свет не существуют в физическом смысле слова, а являются только субъективными ощущениями, психическими феноменами.

Принципиальное значение для ответа на этот вопрос имеет одно из важнейших открытий нейрофизиологии XX в. — обнаружение в сенсорных системах у животных нейронов—детекторов. Первые исследования в этом направлении, проведенные на низших животных (лягушках) и высших животных (кошках), выявили, что в сетчатке у лягушки и в коре у кошки существуют клетки, селективно реагирующие либо на освещение (оn — клетки по Кафлеру или В — клетки по Юнгу), либо на затемнение (off — клетки по Кафлеру или D — клетки по Юнгу) локальных участков рецепторной поверхности сетчатки. Их назвали соответственно детекторами света и детекторами темноты.

При изложении нашего представления о психофизиологическом подходе к исследованию зрительной системы мы отмечали, что "феноменология зрения должна основываться на психофизических принципах описания и измерения психологических феноменов. Поэтому, прежде чем начинать изложение феноменологии цветового зрения, мы рассмотрим основные принципы психофизического анализа психических явлений.

В основе субъективных измерений лежит процедура приписывания чисел элементам из множества реакций. Это приписывание производится по определенным правилам. Правила заключаются в том, чтобы некоторые отношения, которые установлены для чисел, выполнялись также и на множестве реакций. Иначе говоря, формальные операции над числами должны иметь однозначную содержательную интерпретацию в психологических терминах.
Общепринятая классификация включает в субъективные измерения построение четырех основных типов шкал.

Шкалы интервалов и отношений можно назвать «сильными» шкалами, поскольку по результатам таких измерений можно строить более точные психофизические функции, к ним можно применять более тонкий статистический аппарат по сравнению с двумя первыми типами шкал.
При построении психофизических функций это особенно существенно, поскольку физические шкалы в большинстве своем принадлежат именно к «сильным» типам (например, шкалы температур Цельсия и Фаренгейта — это интервальные шкалы, а шкалы длин и весов или температурная шкала Кельвина — шкалы отношений), хотя, конечно, широко применяется и «слабые» шкалы (например, порядковая шкала твердости минералов).

Такие шкалы можно назвать «производными» шкалами интервалов или отношений, в отличие от первичных или прямых шкал, которые строятся методами Стивенса. Для первичной шкалы субъективные отношения между стимулами и числовые операции связаны друг с другом непосредственно процедурой эксперимента.
Производная шкала имеет методически более сложную структуру. Она требует дополнительной обработки первичных шкальных значений, и понятно, что дополнительная работа имеет смысл только в том случае, если «производная» шкала будет «сильнее» первичной. Это может быть основано на теоретических допущениях, что анализируемые оценки обладают дополнительными свойствами, кроме тех, которые установлены эмпирическими операциями в опыте, т. е. здесь предусматривается построение развитой модели шкалирования.

Психофизическая идея Терстона заключалась в том, чтобы построить субъективную шкалу, основываясь только на структуре внутренних взаимоотношений между реакциями. Набор физических объектов может представлять собой просто шкалу наименований, поскольку стимульный параметр, соответствующий исследуемому субъективному признаку и по которому можно хотя бы упорядочить стимулы, априори неизвестен.