人眼的三种感色细胞，具有合色的能力。当一复色光刺激人眼时，人眼感色细胞可将其分解为红、绿、蓝三种单色光，然后混合成一种颜色。正是由于这种合色能力，我们才能识别除红、绿、蓝三色之外的更大范围的颜色。
色差仪主要是根据CIE色空间Lab，Lch原理来检测样品与被测物品之间的色差程度。而色差又被称为色相差，现代色差评定根据国际照明协会（CIE）推荐的标准色差公式并采用仪器和电脑测量计算，用精确的数字来表示，常常会用到CIE1976L*a*b*和CIE1976L*u*v*等色差公式来计算色差。
NBS单位曾经被作为所有色差计算公式的单位，延续了很长一段时间，1NBS色差单位其实是一种色差计算公式下的单位，不过市面上的产品有很多都包含多种色差计算公式，在这种情况下我们就没办法说NBS就是该仪器的单位。虽然不同色差公司的单位都和NBS单位大略相同，不过其实还会有一定的差别。所以应用不同的色差公式的时候，色差仪的单位其实是不同的。不过在上世纪70年代以后，随着大量的色差公式出现（如上面的CIE1976L*a*b*和CIE1976L*u*v*），一律采用相同的标准计算单位就显得不精准，而且没有必要。为了更加科学的表示色差值，人们就会直接采用△ECIE、△ECMC不再使用NBS单位。
因为本仪器是模拟人眼看色原理研发的，所以在分析色光与三原色时，视觉生理特性一定不能忽视。人眼在看物体时，视网膜上会有三种感色细胞--感红细胞、感绿细胞、感蓝细胞，这三种细胞分别对红光、绿光、蓝光敏感。当其中一种感色细胞受到较强的刺激，就会引起该感色细胞的兴奋，则产生该色彩的感觉。同理在测色过程中也是到仪器内部接收到红色光刺激是就会向仪器的微型处理器发出红色信息。
