1810年，Phillip Otto Runge开创性地提出了一个三维的球形颜色模型(Color Sphere)，这个模型以色相(Hue)和黑白为基本元素。他的理论革新了当时的色彩理论。
进入19世纪60年代，James Clerk Maxwell对颜色的探索进一步深化。他揭示了三种基本颜色如何组合产生色调，发现相加的颜色无法覆盖全部感知色调，而相减混色却能实现。Maxwell的发现奠定了现代色度学的基础，他在1861年制作出世界上第一张彩色照片，展示了色彩对眼睛的感知特性。
1905年，Albert H. Munsell发布了孟塞尔颜色系统(Munsell color system)，这是第一个被广泛接受的颜色排序体系。该系统通过精确描述颜色，构建了一个被称为孟塞尔色立体(Munsell color solid)的扭曲偏心球体，对颜色世界进行了细致划分。
然而，1914年，Wilhelm Ostwald的奥斯特瓦德颜色系统虽曾引起关注，但因其在满足染料市场饱和度需求上的局限，逐渐被American Munsell和Swedish Natural Colour系统取代。
1931年，国际照明委员会(CIE)发布了标准颜色体系，规定了颜色激励值为正值，并用x和y坐标表示所有可见颜色，这就是著名的CIE色度图，它以xy平面上的马蹄形曲线形式呈现，为量化颜色度量奠定了基础。
1965年左右，生理学实验验证了Thomas Young的假设，证实了眼睛内存在三种不同类型的锥体，这进一步证实了人们对颜色感知的科学理解。
A.H.孟塞尔根据颜色的视觉特点制定的颜色分类和标定系统。它用一个类似球体的模型，把各种表面色的 3 种基本特性：色调、明度、饱和度全部表示出来。立体模型中的每一部位都代表一种特定的颜色，并都有一个标号。