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二色を混色した結果、絵の具・印刷インクなどの色料の場合はグレー（または黒）、照明・ディスプレイなどの光の場合は白色光となるとき、その二色を互いに補色（物理補色）であるという。余色、反対色などと呼ぶこともある。赤とシアン、黄と青などが該当し、マンセル表色系・オスワルト表色系の色相環上で対向する二色は物理補色の関係にある。また物理補色とは別に、ある色の残像として現われる色をその色の心理補色（または生理補色）と呼ぶ。例えば赤をしばらく見たあとに、白紙に目を移すと見える青緑が該当する。PCCS（日本色研配色体系）の色相環上で対向する二色は互いに心理補色である。赤を見たあとに黄を見ると黄緑に見えるのは、赤の心理補色が黄に重なるためである。一般に、ある色の物理補色と心理補色は一致しない。また絵画などで補色同士を隣接させて併置するとき、彩度の高い二色の場合は相互に強調しあう効果があるが、二色の彩度・明度が低い場合は効果が薄れる。地色と図色に補色同士を用いたときは、二色の明度が近いほど図色が見えにくくなる。