人眼能辨别几百万种颜色，尽管这是主观的视觉评估；但当用于质量管理目的时，这种方法不再是推荐，因为其缺乏实际可量化的数据且记录数据不稳定。从20世纪30年代初起，国际标准化组织已经开发了很多科学的测量技术，在这些组织当中，以逻辑数字度量技术为基础的CIE（光国际委员会）被广泛接受和采用，逻辑数字度量技术中清楚定义了物理参数和计算方法。因此，其很多方法今天得到了充分证明，并为主要的标准（例如ASTM标准、BS、DIN、ISO等）所采用。
颜色被描述为以下各项的相互作用：光源- 物体-人眼。
光源能够根据其类型和物理性能影响对颜色的感知。
对工业用途，主要光源- 或发光体-已进行了标准化：
A:白炽灯
C:North-sky日光
D（65）:日光 - 被广泛采用
F（各种不同的光源）:荧光灯
由于同色异谱的原因，同一光源下相同的颜色在其他光源下可能显示有差别。
根据其类型、表面条件、光洁或暗淡的表面处理、不透明度的不同，材料反射和吸收光也不同。因而影响了对颜色的感知。
基于这些原因，用户应制定样品和测量的条件。对于油漆和墨水，使用自动精密薄膜涂布机能够提供十分可靠的样品。
人眼能看见大约 400 和 700 Nm 光谱范围的光。色觉通过眼睛感受器官的网络传递，感受器官基本对3种颜色敏感，这三种颜色经标准化作为三色值：
X = 红色 Y = 绿色 Z = 蓝色
基于2°或10°观察点。
这些值形成了很多测量系统的计算基础，包括从色度坐标到广泛使用的CIE实验室色域。
CIE L*A*B*实验室系统
在很多颜色测量方法中，最通常使用和受欢迎的是CIEL*A*B*（CIE实验室）系统。在该色域中，几乎任何颜色都可以根据其在一个三维框架内的位置进行识别。
L* 轴显示亮度；A* 轴显示红色或绿色，B* 轴显示黄色或蓝色。这个统一系统也能够为样品和参考物之间的色差提供有效的计算： L*， A*， B* 以及总色差 E*。其他相关
参数如 C* 和 H* 可用于对饱和度和色调进行颜色变化的识别。
该系统精确、可靠，易使用，使用范围从研发、生产到质量管理。
色度计使用精确定义的光源，上述观察者可在精确定义的测量几何体下测量颜色，并将要求的数据输出到显示器、打印机或计算机上。根据其技术，有两种仪器：
-色差计：通过使用过滤器分开三基色，色差计能够提供有限的颜色数据、差别计算以及其他一些功能。该仪器也被称为颜色比较仪。
-分光测色计：通过将先进的能够分析颜色光谱的电子硬件与软件相结合，该仪器（也称为分光光度计）不仅能够提供高精度的颜色数据或差别，还能够提供对光源模拟有用的光谱图和数值。也能评估同色异谱和执行电脑化颜色匹配以及许多其他先进特性。
取决于测量的材料，仪器有两种型号：
-反射分光测色计－测量材料表面（例如固体表面）反射的颜色。
-透射分光测色计－测量通过材料（例如透明液体）透射的颜色。
外观测量- 颜色和光泽
对固体材料，有两种最经常使用的测量角度：45/0°和d/8°。
根据具体设计，两者或包括（Spin）、或排除（Spex）反射光的光泽部分。这使入射光能够作为两个组成部分从被测量的表面反射- 镜面反射的部分（光泽）以及散射的部分（颜色）。但是，在介质光泽上进行比较时，这两种几何体在高光泽样品上能够提供轻微不同的测量。
45/0°：以45°角圆周照明，并以垂直于样品平面的0°角测量。
该系统被认为能够与人类观察者相似观察样品的一样方式。
因此，在测量两个相同颜色样品时，如果两者有不同的光泽度水平，则会显示不同的结果，( E*)。
D/8°（漫射）：是指1 只球体漫射照明，并在于样品成平面8°测量。通过进入球体结合反射光泽测量（SPIN），因此，对于有不同光泽度的相同颜色， E* 值将显示没有差别。这对评估颜色强度、漫反射，及色度值时有用。对于某些应用，除了使用内部光泽进行反射光泽测量的型号（SPEX）之外的型号都可提供这一球体系统。但此测量结果与45/0°的几何体的不相同。
D/8°+ 光泽度或45/0°+ 光泽度：为了同时测量颜色和光泽( 在60°)*，色度仪内置光泽度测量仪。