便携式色差仪测定原理是通过测定参照样和试样的光谱三刺激值，即可定量测定出试样与参照样的颜色差异。色差仪通常采用的几何结构分为定向型和积分球型两种。其中定向型几何结构分为45°/0°和0°/45°两种，45°/0°指的是光在45°方向照射样品，检测器在垂直方向接受反射光；而0°/45°指的是光在垂直方向照射样品在45°方向接收反射光。这两种结构的仪器都是完全不包括镜面反射光的，它测得的数据与人眼观察一致，另外这种仪器只能测量不透明样品的颜色；积分球型几何结构分为d/8°和8°/d两种，积分球结构的仪器是光在水平方向照射样品，检测器在与样品成8°方向接收反射或透射光，这种仪器不仅能测量不透明样品的颜色还可以测量透明样品的颜色。

使用便携式色差仪测量时，要选择标准光源、标准色度观察者、颜色空间和观察孔径。在选定的仪器条件下测定参照样的色度坐标值CIELAB L*、a*、b*或HunterLab L、a、b，然后在同样的条件下测定试样三个不同部位的色度坐标值。定向型便携式色差仪如果是非圆环照明，则应对参照样和试样的同一测量点按照四个方位进行90°转动，测定四个色度坐标值，其算术平均值为该测量点的色度坐标值。

很多彩色铅笔厂商使用色差仪控制管理颜色问题，以客观准确的测量方式解决色彩问题。彩色铅笔被不同的顾客使用，从的艺术家到创意工作依靠彩色铅笔完成各项创作，还有数百万使用彩色铅笔的学校和孩子。为满足所有用户的需求并赢得所有用户的信赖，制造商必须将色差仪集成到质量控制协议中，以确保色彩一致性的无懈可击。像工匠一样，艺术家依靠他们的工具谋生。对于那些使用彩色铅笔来制作插图，营销材料或其他创意用途的艺术品的人来说，他们选择的铅笔的质量直接影响到他们的作品质量。

影响仪器测色的因素

非硬挺或表面有明显特征的试样：其伸入测试孔的量的变化使测试结果出现较大偏差。那些表面有明显的特征如：网眼、起毛起绒、提花等都不适合。

含荧光试样：来自染料或荧光增白剂,其结果很难在仪器之间重现。

表面有光泽、闪光的织物。

试样内部色差(不匀)：当色差仪测定的试样同色不匀时，需测定平均值，以达到一致能再现的测定结果。

需要测定大量的数据，以作选用视窗之需，其平均数应能在试样任意部位重复此种测均具重现性。

电脑色差值并非总是与其目测存在一致性。

人眼对色相的变化更为敏感,对低饱和度的变色能力远比在明亮鲜艳区为高(对彩度和明度比较宽容)。

例如有相同色差值的两对样品,如果其中一对的色差来自色相,而另一对来自饱和度或亮度，则有可能一对是合格的，而另一对是不合格的。

在实际应用中，虽然目光评定比较简单，但目测色差难以定量描述。仪器测试比较客观，不受人为因素影响，但样品的光泽有细微的变化时，色差值的变化就会很明显，实际应用中发现数据的重现性较差。