色差仪主要是模拟人眼观察色彩的特性，研究开发出来的色彩分析检测和控制仪器。主要用于工业上色彩调配、色差控制以及色彩品质的提升。
光线进入人眼给我们以色感的过程与色差仪测色的过程基本相似。一般人眼可以看到在可见范围内的光，但是我们知道光和颜色并不是一回事。
人眼感觉颜色的原理和色差仪感觉颜色的原理是相似，在色差仪内部有一种标准照明发光体将标准颜色照射到物体上，在物体表面发生折射、反射、漫射等一系列物理作用，最终被色差仪内部的积分球全部捕捉，并以同样的角度发射给光电处理器，经处理后将分析好的电信号发射给微型处理器，最终微型处理将电信号转化成数字形式显示。
色差仪主要由三个部分组成：光源，容纳样品溶液的比色杯和检测透过溶液的光电池。为了产生彩色光，仪器可以配备彩色滤光片或特定的LED。试管中溶液传输的光由光电管检测，产生可以测量的数字或模拟信号。一些色差仪是便携式的，可用于现场测试，而其他色差仪是较大的台式仪器，可用于实验室测试。
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