1666年,回到家鄉躲避倫敦瘟疫的英國物理學家牛頓(Isaac Newton),透過稜鏡發現日光可以被發散為彩色光譜的奇妙現象,因而揭開了光與色彩的神秘面紗;自此之後各領域學者陸續提出對色彩的獨特見解,為現代色彩理論奠定了根基。
1686年,英國博物學家理查‧沃勒(Richard Waller)繪製出共有119種顏色的《生理學的混合與純色》(Table of Physiological Colors Both Mixt and Simple),方便找出自然界所發現的物體顏色描述。但是,色表卻有著嚴重的限制,它沒有辦法精準表現出所有顏色之間的相互關係。即便是龐大豐富的色彩目錄,也無法改善這項缺點,最典型的例子是1794年約翰‧施菲爾德(Johann Ferdinand Ritter von Schönfeld)所編纂的色樣綜合目錄,體積巨大笨重,而且還非常昂貴。
由於色表的諸多限制,科學家也回頭採用色環和其他手法來表現色彩無窮盡的連續性。目前已知最早的色環是1708年由法國畫家克勞德‧布泰(Claude Boutet)所設計出的七色與十二色色環,雖然簡陋但已經具備了基本要素。
到了1758年,數學家托比亞斯‧梅耶(Tobias Mayer)首先提出了色三角,他將三原色(紅、黃、藍)分別放置在三點上,並用色彩漸進填滿整個三角形。梅耶最初設計的色三角每邊各有十二階,代表他認為人眼能感知的最大差異程度,並且還在三角形中間增加了黑白軸,以表現顏色如何增亮和變暗。梅耶提出的色彩概念體現在現代,最著名的例子即為印刷套色模式「CMYK」。
梅耶的概念也連帶影響了其他學者:1772年瑞士數學家約翰‧朗伯特(Johann Lambert)提出了色三角棱錐,該系統嘗試運用三角錐來解釋色彩間的交互關係;1807年,法國畫家菲利普‧朗格(Philipp Runge)採用梅耶的三原色加上黑白概念,率先將色彩運用到3D球體,為後來的色彩學開創出嶄新的面貌。朗格還經常和歌德(Johann Wolfgang von Goethe)通信討論色彩學,歌德甚至在1810年出版的《論色彩學》(Theory of Colors)中應用了朗格的色彩球體一度使他聲名大噪。但由於朗格早逝的關係,其後續研究和成就或多或少都受到了限縮。
經過三百多年的探索和不斷發展完善,在表達色彩序列和相互關係上,從一開始的平面、多邊形、金字塔形、錐體、圓錐體和雙圓錐體,逐漸成熟發展成為立體球形的「色立體」。該系統借助三維空間的表現方式,完整展現了色彩的明度、色相和純度之間的相互關係,不但將繁雜的色彩體系標準化和系統化,更為現代社會的實際應用和管理帶來了極大的便利性。