人眼的三種感色細胞，具有合色的能力。當一復色光刺激人眼時，人眼感色細胞可將其分解為紅、綠、藍三種單色光，然后混合成一種顏色。正是由于這種合色能力，我們才能識別除紅、綠、藍三色之外的更大范圍的顏色。
色差儀主要是根據CIE色空間Lab，Lch原理來檢測樣品與被測物品之間的色差程度。而色差又被稱為色相差，現代色差評定根據國際照明協會（CIE）推薦的標準色差公式并采用儀器和電腦測量計算，用精確的數字來表示，常常會用到CIE1976L*a*b*和CIE1976L*u*v*等色差公式來計算色差。
NBS單位曾經被作為所有色差計算公式的單位，延續了很長一段時間，1NBS色差單位其實是一種色差計算公式下的單位，不過市面上的產品有很多都包含多種色差計算公式，在這種情況下我們就沒辦法說NBS就是該儀器的單位。雖然不同色差公司的單位都和NBS單位大略相同，不過其實還會有一定的差別。所以應用不同的色差公式的時候，色差儀的單位其實是不同的。不過在上世紀70年代以后，隨著大量的色差公式出現（如上面的CIE1976L*a*b*和CIE1976L*u*v*），一律采用相同的標準計算單位就顯得不精準，而且沒有必要。為了更加科學的表示色差值，人們就會直接采用△ECIE、△ECMC不再使用NBS單位。
因為本儀器是模擬人眼看色原理研發的，所以在分析色光與三原色時，視覺生理特性一定不能忽視。人眼在看物體時，視網膜上會有三種感色細胞--感紅細胞、感綠細胞、感藍細胞，這三種細胞分別對紅光、綠光、藍光敏感。當其中一種感色細胞受到較強的刺激，就會引起該感色細胞的興奮，則產生該色彩的感覺。同理在測色過程中也是到儀器內部接收到紅色光刺激是就會向儀器的微型處理器發出紅色信息。
