在没有测色仪之前，颜色的辨别只能通过人眼来判断，但大家都知道，看颜色的结果受三个要素的影响：光源、物体、观察者。它们中任一个变化都会导致结果的变化，所以必须有一个标准的、客观的设备或仪器来得出量化的数据。CIE照明委员会将此量化，即把光源、物体反射率或透射率、标准观察者用数字来表示，替代人眼造成的不客观性。
测色仪是模拟并替代人眼观察颜色，并给出结果的客观仪器，它的光源现在技术一般是模拟D65光源，多为闪光氙灯，好的仪器的光源是D65光源模拟日光的时候，其中UV(紫外)部分也模拟得非常像，而且如果够标准的话都会配紫外和可见光比例校正板给客户，这样，光源是足可以放心了。但还有观察者和其它很多因素决定着一台测色仪器的优劣。
测色仪从结构上来看分为两种：积分球和45°/0°或0°/45°。积分球结构业内一般叫d/8°结构，d是diffuse的缩写，由一束光照在积分球内壁上在积分球里混合后形成入射光，积分球涂层是白色的高反射物质，这些物质必须长年不变化，保持高反射和稳定才会使光源稳定。市场上的美国HunterLab和X-Rite的积分球用的物质都是*好的物质，比传统BaSO4要耐候的多。积分球的尺寸ASTM也有规定，6.5英寸，相当于165mm直径的积分球，而市场上的很多手提式或便携式测色仪只不过是为了方便而已，并不是标准的可信赖的仪器。
45/0结构仪器是45度角入射到样品，0度角接收，照明方式和人眼看的方式接近，不考虑镜面反射光的影响，所以测量结果也会和人眼看的很接近。
现在颜色的演变日新月异，经常有*新技术出现，像干涉颜料，效果颜料，通常说变色龙颜料，珠光漆，金属漆等。市场上多角度测色仪有好几款，但基本上都是光源、物体、检测器三点处于同一平面。对于颜色变化很大的当前样品来说，如果要间隔更小角度，很显然，固定角度的多角度测色仪是无法解决的。而且现在的颜料技术更是朝着不同平面颜色不同的效果上发展，这样就需要多平面多角度测色，更高技术可以选择配色，配出来后的颜色在不同角度上和标准样很接近。
从分光原理上来看，分为两种，三刺激值和分光原理，前者通过模拟红绿蓝三原色，大概估计出颜色，但对计算其它颜色指数非常不-它没有反射率或透射率，它只有三个点参与计算，它没有标准观察者和视角。
分光原理测色仪就理想很多了，通过光照射到样品上，经过反射到光栅分光，然后光信号转换成电信号，*终转算成数字信号。其中光源、光栅、光信号放大装置、光电转换器等等环节都要求非常高，计算过程是从光源光谱能量*反射率(透射率)*观察者(2度/10度视角-xyz值)*系数的积分值得到相应的XYZ三刺激值，然后通过转换得到Hunter Lab或CIE L*a*b*及其它指数或色度标尺。
