人體眼睛是通過視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)來分辨物體細(xì)節(jié)的，主要是與其上面的感光單元的分布有關(guān)，所以人們在不同位置看同一個物體時差別可能會很大。這就是為什么色差儀的觀察角度和測量角度是固定就是為了消除在這位置差異引起的色差偏差。在網(wǎng)膜中央靠近光軸的一個很小的區(qū)域（成為黃斑直徑約為1.5mm）里，分辨能力最高。能分辨的最近兩點對眼睛的張角，稱為最小分辨角。從表面上看人眼的觀察視場水平方向視場角約為160度，垂直方向約為130度，但實際上只有中央視角6~7度一個小范圍內(nèi)才能較清楚地看到物體的細(xì)節(jié)。色差儀也是根據(jù)人眼的這個特點最大的觀察視角只有10°、小的2°

我們知道色差儀的研發(fā)基礎(chǔ)是人眼看色的過程，科學(xué)家研究這個過程使用精密的元器件開發(fā)的光學(xué)顏色檢測設(shè)備。色差儀整個系統(tǒng)就是在模擬眼睛觀看顏色的過程，然后經(jīng)過處理與分析最終給出數(shù)字形式的數(shù)值。

又因為眼睛的分辨能力與照明環(huán)境有很大的關(guān)系，在夜間照明條件比較差的時候，眼睛分辨率能力大大下降。所以色差儀根據(jù)這種情況內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)照明光源，為測量提供一個穩(wěn)定的環(huán)境使其不受照明環(huán)境的影響。

正常的人眼一次可以分辨出多種顏色，這種單波長的色光非常鮮艷，人們稱為純色。實際看到的色光大多數(shù)是有許多中波長的光組成的。比如日光就是有紅到藍(lán)的連續(xù)光譜組成的。對顏色的感覺是光輻射到視網(wǎng)膜上的錐體細(xì)胞作用的結(jié)果，由于錐體細(xì)胞分布不同，因而不同區(qū)域?qū)︻伾母惺苣芰σ膊煌Ｒ暰W(wǎng)膜中央能分辨各種顏色，由中央向外圍部分過渡，對顏色的分辨能力逐漸減弱，直接對顏色的感覺消失。

觀察小市場和大市場的顏色會有不同結(jié)果。
眼感受到顏色，不止決定于客觀的刺激，還取決于用眼的什么位子接受這個刺激。

顏色是外來的光刺激在人的視覺器官產(chǎn)生一種主觀感覺。所以在這種情況下物體的顏色就不僅僅取決于物體本身色彩了，還有光源、周五環(huán)境的顏色以及觀察者的視覺系統(tǒng)有關(guān)系。一般來說可見光譜上的各種顏色是隨光強(qiáng)度的增加而有所變化（向紅色或藍(lán)色變化）。這種顏色隨光強(qiáng)度變化的現(xiàn)象，叫做貝楚德-樸爾克效應(yīng)。但在光譜上黃（527nm）、綠（503nm）、藍(lán)（478nm）三點基本上不隨光強(qiáng)而變。

人眼對顏色的變化的辨識能力在光譜中不同位置是不同，人眼剛剛能辨識的顏色變化就是顏色辨識的靈敏閥。最靈敏處為480nm（青）及600nm（橙黃）附近；最不靈敏處為540nm（綠）及光譜兩端。靈敏處只要波長改變1nm，人眼就能感受到顏色的變化，而多數(shù)要改變1~2nm才行。

顏色可分為色彩和非色彩。

非色彩指白色、黑色和各種不同深淺的灰色

彩色就是值黑白系列以外的各種顏色。

對于理想的完全反射的物體，其反射率為100%，稱它為純白；而對于理想的完全吸收的物體，其發(fā)射率為零，稱它為純黑。色差儀研發(fā)過程中使用理想完全發(fā)射和理想完全吸收原理在根據(jù)實際情況做調(diào)整。

白色、黑色和灰色物體對光譜各個波長的反射和吸收是沒有選擇性的，稱它們?yōu)橹行陨?/p>

對光來說，非彩色的黑白變化相當(dāng)于白光的亮度變化，即當(dāng)白光的亮度非常高時，人眼就感覺到是白色的；當(dāng)光的亮度較低時，就感覺到發(fā)暗或發(fā)灰，無光時就是黑色的。

非彩色的特性

可用明度表示：明度是指人眼對物體的明亮的感覺。

影響的因素：

輻射的強(qiáng)度大?。炼鹊拇笮。?/p>

一般亮度越大，我們感覺物體越明亮；但當(dāng)亮度變化很小，人眼不能分辨明度的變化，可以說明度沒變，但不能說亮度沒變。因為亮度時標(biāo)準(zhǔn)的物理單位，而明度是人眼的感覺。

人的經(jīng)驗

在同樣的亮度情況下，我們可能認(rèn)為暗環(huán)境高反射率（例如在較暗環(huán)境中的白色書頁）明度比亮環(huán)境較低反射率（例如在光亮環(huán)境中的黑墨）的物體明度高。

我們分析眼睛觀看顏色的過程其實就是在分析色差儀的工作原理，因為色差儀就是模擬眼睛觀看顏色的條件和過程。色差儀根據(jù)眼睛看物體顏色的過程，但是其中隨光環(huán)境和情緒變化的因素剔除，最終提供一個可靠的顏色檢測精密儀器。