我們只看到的最后一節的一個計算機圖像科學中的關鍵問題是為每個像素決定它們的正確顏色，然后唯一方式是平均所有撞擊像素的有色光。但是我們如何找到這些光線呢，它們又是什么顏色呢？確實，所謂的光線的'顏色'又到底指的是什么呢？

"光線的顏色"并不難定義。我們可以把光線想象成一個直線路徑，一個由光粒子(光子)所穿過空間。在物理世界，光子攜帶能量，當光子進入眼睛的時候，它所攜帶的能量會被視網膜上的接收器轉化接收。我們所接收到光子的顏色接近它所攜帶的能量。不同的顏色因而通過不同的光子們所攜帶的能量進入我們的視網膜。

一種討論光子能量的方式是把它當做震動能量來看。即使光子不會在任何物理環境下"震動"，震動為描述光子能量提供了一個有用的數學和直觀模型。在震動光子模型中，不同的震動速度與不同的能量相關，因此與不同的顏色聯系起來了。因為這個緣故，我們經常將特定的顏色稱為具有特定的頻率。另一種描述震動速度的方法與波長的概念密切相關。舉個例子，我們可以談論頻率并說我們的眼睛只對360-830太赫茲的有反應。(簡稱:THz 1THz=1012每秒),或者。我們可以談論波長并描述成相同的范圍，360-830納米。數學公式中，通常會用f來表示光子的頻率。并用λ來表示它的波長。

通常來說，每一個單位頻率都有與其相關聯的能量。且因此讓我們可以看到與其關聯的顏色。但是顏色是可以合并在眼睛的底片中的；舉個例子，如果一個紅色光子和一個綠色光子同時到達眼睛，我們將會感知到兩個顏色的混合色-黃色。

考慮在圖像中有一個特定像素，三維場景中的哪一個光子和這個像素聯系；

光子必須要從光源出發。畢竟，你把底片放到完全黑暗的房間里，它也沒法感光。沒有光帶著信息能量打到底片上。打開臺燈，燈泡的作用就是向各個方向發射光子，讓光子和物體碰撞。感受一下光子如何最終為圖片做貢獻的，讓我們跟蹤一小部分特定的光子。

光反彈滿整個房間，我們不會考慮一些細節的事物，畢竟那些細節討論可以塞滿整本書。

讓我們開始光線追蹤，簡單來說，從燈泡觸發的光子中A,B,C,D,E這幾種光子分別進行了反射，能夠到達圖形平面，或者說眼睛的只有B,C,D這三種。這就是光線追蹤。我們跟蹤了光子反彈整個房間的的運動路徑，更具體地說，我們完成了前光線追蹤。這就是，我們跟著光子們從他們的起點直到場景中，跟著他們的路徑方向前進，就像光子們本身需要運行的軌跡那樣。