Fyzikální podstata světla a druhy osvětlení, Konstrukce měřících přístrojů pro měření barevnosti a vzhledu, Systém CIE XYZ, CIELAB, CIECAM02, Vyjadřování barevných odchylek, Teorie interakce světla a barevných látek s ohledem na jejich koncentraci v měřeném substrátu. Vlnová optika a geometrická optika: vlna, paprsek, svazek paprsků vytváření rovnoběžných svazků, jejich divergence, změna průřezu děliče rovnoběžných svazků, vytváření úzkých svazků koherentního a nekoherentního světla, odraz a lom úzkých svazků, planparalelní deska. Optické zobrazování: ideální optické zobrazení Gaussovo přiblížení aberace optických systémů, analýza chybové vlnoplochy. Interakce elektromagnetického pole s molekulárními strukturami (šířka a tvar spektrálních čar, relaxační procesy). Stanovení struktury molekulárních systému (difrakce rtg. záření a neutronu, elektronová mikroskopie). Využití metod magnetické resonance. Metody pružného a dynamického rozptylu světla pro stanovení struktury a pohybového stavu molekulárních objektu. Využití optické spektroskopie pro studium struktury, interakcí adynamiky procesu přenosu energie a náboje (vibrační IR spektroskopie, UV - VIS absorpční a emisní spektroskopie, metody vysokého časového a spektrálního rozlišení, polarizační efekty, Ramanův rozptyl, nelineární optické metody). Kolorimetrie (vnímání barev, kolorimetrické soustavy, barevné rozdíly, správabarev, teorie BDTF a BDRF, odhady receptur)