Światło widzialne, odbierane przez nasze oczy, jest promieniowaniem elektromagnetycznym zawierającym długości fal od 380 nm do około 780 nm. Postrzegane przez nas kolory odpowiadają falom o różnej długości. Przykładowo długości fali zbliżone do 540 nm odpowiadają kolorowi zielonemu, zbliżone do 450 nm związane są z kolorem niebieskim, a okolice 590 nm to kolor czerwony. Nasze oczy są wyposażone w receptory, które pozwalają oddzielnie zarejestrować każdą część promieniowania widzialnego. Następnie (w pewnym uproszczeniu) nasz mózg łączy informacje z poszczególnych zakresów spektralnych i tworzy barwny obraz. Również współczesne aparaty cyfrowe mają piksele złożone z kilku oddzielnych elementów, mierzących natężenie fali odpowiadających różnym barwom. Na podstawie oddzielnych pomiarów, jest tworzony jeden „wypadkowy” kolor dla każdego z pikseli.

Podobnie obrazy z współczesnych instrumentów astronomicznych (w tym Kosmicznego Teleskopu Hubble’a) powstają przez łączenie obrazów zarejestrowanych dla różnych długości fal. Łączenie zazwyczaj następuje po zakończeniu obserwacji, a nie jak w przypadku oka lub aparatu cyfrowego, w trakcie. Z tego powodu można obejrzeć obrazy zarejestrowane dla konkretnej długości fali, które po wyświetleniu na np.: ekranie komputera, mogą przypominać czarno-białe zdjęcie. Aby uzyskać obrazy dla różnych długości fali stosuje się zazwyczaj filtry, które przepuszczają tylko interesująca w danym momencie część promieniowania elektromagnetycznego. Bez zastosowania filtrów obraz z kosmicznego teleskopu odpowiadałby czarno-białej fotografii.

Możemy powiedzieć, że kolory na zdjęciach z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a odpowiadają barwom, które moglibyśmy zobaczyć naszymi oczami, jeśli tylko obserwacja została wykonana dla fal elektromagnetycznych obieranych przez nasze oczy. Nie ma w nich „artystycznej ingerencji”. Zdarza się jednak, że wykonywane są również obserwacje fal niewidocznych dla ludzkiego oka (np.: w podczerwieni, którą odczuwamy jako ciepło lub nadfiolecie, przed którym chronimy nasze ciało stosując kremy z filtrami), lub tylko dla małej części promieniowania widzialnego. Wówczas wybór kolorów wizualizacji zależy od osoby prowadzącej badania. Takie obrazy zawierają zazwyczaj informacje, której długości fali odpowiada poszczególny kolor.