In den vorangegangenen Abschnitten wurde die Farbe des bewegten Objektes gegenüber des ruhenden Objektes unverändert gelassen, d. h. der Dopplereffekt wurde nicht berücksichtigt (s. Bild und Film unten).

Tatsächlich jedoch ändert sich die Frequenz des empfangenen Lichtes - und damit die wahrgenommene Farbe des beobachteten Gegenstandes - bei den betrachteten hohen Geschwindigkeiten drastisch (s. Bild und Film unten)!

Die auftretende Farbänderung ist abhängig vom Winkel zwischen Beobachtungsrichtung und Bewegungsrichtung. Vereinfacht gilt: Bei Annäherung erscheint die Empfangsfrequenz größer als die Senderfrequenz, d. h. die Wellenlänge des in der Kamera ankommenden Lichtes ist ins Violette verschoben. Bei Entfernung dagegen ist die Empfangsfrequenz verkleinert, d. h. die Wellenlänge des Lichtes ist ins Rote verschoben. Das hat zur Folge, dass Teile des Objektes für das Auge unsichtbar werden, weil sie ultraviolett oder infrarot erscheinen.

Wenn f₀ die Frequenz des Sendersignals ist, gilt nach relativistischem Dopplereffekt für die Frequenz f des ankommenden Signals: