Na ciência das cores, duas cores são chamadas complementares se, quando misturadas, produzem o preto, o branco ou alguma graduação de cinza. Nos sistemas de cores mais perceptíveis, o branco está no centro do espectro e as cores complementares se situam uma ao lado oposto da outra. O exemplo mais claro é o sistema HSV, no qual as cores complementares estão em lados opostos no disco de cores.

Na maioria das discussões a respeito de cores complementares, somente as cores com completo brilho e saturação são consideradas. Assim, uma cor primária sempre terá uma cor secundária como complementar e vice-versa. A cor secundária complementar de uma cor primária é aquela formada pelas outras duas cores primárias. Cores terciárias sempre têm outra cor terciária como complementar.

• Vermelho e ciano
• Verde e magenta
• Azul e amarelo

Os resultados acima podem ser obtidos, quando, por exemplo, o sistema utilizado for RGB e o intervalo de valores igual a [0 255], executando a operação 255 - [vetor de cores]. Ex: Azul em RGB = [0 0 255], 255 - Azul = 255 - [0 0 255] = [255 255 0] = Amarelo.

Quando alguém fixa os olhos em uma cor única por um período de tempo (30 segundos até um minuto são suficientes) e depois olha para uma superfície branca, uma imagem com a cor complementar vai aparecer. Isto ocorre porque os fotorreceptores de uma cor na retina são fatigados, perdendo a habilidade de enviar informação ao cérebro. Quando a luz branca é vista, as porções daquela cor incidentes no olho não são transmitidas eficientemente como as outras cores, e o resultado é a ilusão de ver a cor complementar. Quando os receptores permanecem em repouso por algum tempo, a ilusão desaparece.

Como no decorrer da história havia poucos pigmentos disponíveis - cores como o magenta e o ciano são muito raras na natureza - os artistas ainda hoje costumam usar outros pares de cores complementares, a saber:

• Azul e laranja
• Vermelho e verde
• Amarelo e violeta (ou roxo)

Como acontece na ciência das cores, cada cor primária tem uma secundária por complementar e vice-versa. Ao juntar uma com outra, obtém-se alguma tonalidade de cinza ou marrom.

O uso de cores complementares é um aspecto importante para a beleza na arte e no design gráfico. Quando são colocadas uma ao lado da outra, os complementos aparecem contrastantes. No disco artístico, as cores complementares são colocadas no lado oposto uma da outra. Embora essa concepção artística não se enquadre rigorosamente dentro da definição científica de cores, a maioria dos discos de cores na arte são dispostas de maneira semelhante ao sistema HSV.

Cores complementares segundo a concepção artística.

Algumas combinações básicas e que você já deve ter visto bastante são amarelo com roxo e vermelho com verde. Essas cores são opostas no círculo cromático, e uma cor quente complementa uma cor fria. Usar duas cores opostas (complementares) é quase sempre garantia de uma boa foto!

Várias outras combinações funcionam tão bem quanto essas, como cores próximas entre si na escala. Cores pastéis normalmente combinam bastante entre si independentemente do tom, por exemplo. Você pode simular a combinação de várias cores usando sites como o Color Scheme Designer ou encontrar palhetas harmônicas para inspiração no Adobe Kuler.

Uma cor primária é uma cor que não pode ser decomposta em outras cores. Essas cores são misturadas entre si para produzir as demais cores do espectro. Quando duas cores primárias são misturadas, produz-se o que se conhece como cor secundária, e ao se misturar uma cor secundária com uma primária surge uma cor terciária.

Tradicionalmente, o vermelho, o azul e o amarelo são tratadas como as cores primárias nas artes plásticas. Esse sistema de classificação é conhecido como RYB. Entretanto, essa é uma definição errada do ponto de vista científico. Apesar de qualquer escolha de cores primárias ser essencialmente arbitrária, uma vez que o espectro de luz é contínuo, em se tratando de cores subtrativas (que somam ao preto, ex.: pigmentos, CMYK) a escolha habitual é ciano, magenta, e amarelo; enquanto que para cores aditivas (que somam ao branco, ex: luz, RGB) são usados vermelho, verde e azul.

Como são muito raros na natureza pigmentos de cor ciano e magenta, eles são substituídos respectivamente pelo azul e pelo vermelho nas artes plásticas.

As cores primárias não são uma propriedade fundamental da luz, mas sim um conceito biológico, baseado na resposta fisiológica do olho humano à luz. Fundamentalmente, a luz é um espectro contínuo de comprimento de onda, o que significa que na realidade existe um número quase infinito de cores. Entretanto, o olho humano normal tem apenas três tipos de receptores, chamados cones. Tais cones respondem a larguras de ondas específicas das cores vermelha, verde e azul. Embora a sensibilidade máxima dos cones não se produz exatamente nessas três freqüências de cores, essas cores são consideradas as cores primárias em fontes de luz (sistema RGB), porque cada uma delas pode estimular os cones de forma praticamente independente, proporcionando uma ampla gama de cores.

Algumas espécies de animais têm quatro cones, e por isso podem ver freqüências de cor invisíveis ao olho humano, como o ultravioleta. Provavelmente a quarta cor primária estaria situada entre um comprimento de onda de 400 nanômetros (comprimento mínimo visível ao olho humano) e 300 nanômetros (comprimento mínimo visível a essas espécies), e seria provavelmente um magenta espectral puro, em vez do magenta visível ao olho humano, que é obtido ao se mesclar o azul com o vermelho. Muitas aves e marsupiais têm quatro receptores, e acredita-se também que algumas mulheres nascem com quatro receptores, com um receptor extra para o amarelo. Por outro lado, a maioria dos mamíferos têm somente dois receptores. Por isso, para eles, só há duas cores primárias.

Cores secundárias são as cores que se formam pela mistura de duas cores primárias, em partes iguais.

No início, a teoria dos pigmentos era restrita à pintura. Os antigos pintores já faziam misturas antes da moderna ciência das cores, e as tintas usadas até então eram poucas. No sistema RYB, que emprega a teoria das cores de Leonardo da Vinci, as cores secundárias são:

* Verde - formado por azul e amarelo

* Laranja - formado por amarelo e vermelho

* Violeta (ou púrpura) - formado por azul e vermelho

Modernamente, contudo, considera-se dois casos de classificação de cores: o aditivo (ou luminoso) e o subtrativo (ou refletivo), uma vez que o sistema RYB não representa de fato todas as cores perceptíveis pelo olho humano. As cores primárias de um caso são secundárias do outro, e vice-versa.

No caso subtrativo (sistema CMYK), usado em impressão gráfica, as cores primárias são:

* Ciano - formado por azul e verde

* Magenta - formado por azul e vermelho

* Amarelo - formado por vermelho e verde

A letra "K" representa a tinta preta (black), que não é considerada cor, porém serve como reforço(a sigla "K" neste caso significa Key "Chave"). No caso aditivo (sistema RGB), usado em fontes de luzes, as cores primárias são:

* Vermelho - formado por magenta e amarelo

* Verde - formado por ciano e amarelo

* Azul - formado por ciano e magenta

Cor terciária é uma cor composta por uma cor primária e uma cor secundária. São ao todo seis cores, a saber:

* Laranja = vermelho + amarelo

* Oliva = verde + amarelo

* Turquesa = verde + ciano

* Celeste = azul + ciano

* Violeta = azul + magenta

* Cor de rosa = vermelho + magenta