光電積分測色色差計仿照人眼感色的原理，采用能感受紅、綠、藍三種顏色的受光器，將各自所感受的光電流加以放大處理，得出各色的刺激量，從而獲得這一顏色的信號。光電積分式儀器總的光學條件應符合盧瑟條件（Luthercondition）。
測色色差計主要包括測頭、數據處理器（含顯示器及打印機）、直流電源及附件四部分。測色儀測頭由照明光源，濾色器，硅光電池，隔熱玻璃，凸透鏡，導光筒，擋板，積分球等組成。其中：
1）積分球是測色儀的重要構成部件，
在很大程度上決定了測色儀的使用壽命、測量精度和長期重復性。
2）數據處理系統包括放大電路、A/D轉換、
中央處理器、顯示、打印等數據輸出。采用微控制器進行數據處理，通過液晶顯示和打印輸出各種色度數據。
3）內部光源照明系統：
采用低能耗的特殊發光管，經修正后作為測色用的標準照明體D65，保證220V+22V，50Hz+1Hz的穩定電壓確保光源發光的穩定性。測色儀內部照明光源通常是標準A光源， 而實際應用中都需要測量物體在標準D65和C光源下的色度值，因此要模擬出D65光源，使儀器總的光譜靈敏度符合D65下的盧瑟條件。
4）光譜三刺激值：選用CIE1964補充觀察者10毅視角的數據； 儀器照明幾何條件為o/d。
5） 觀察條件：符合CIE所規定的0毅入射╱45毅接收條件。光譜條件，總體響應等價于CIE標準照明體D65及10視場色匹配函數下的三刺激值X10、Y10、Z10（以下簡寫為X、Y、Z），最終可獲得測色的五種表色系統：CIEY10x10y10（1964），CIE：X10Y10Z10 （1964），L*a*b* （1976），L*C*H毅 （1976）及HunterLab和色差計算的三種表色系統：駐Eab* （駐L*駐a*駐b元） ，駐Eab* （駐L*駐C*駐H*） 及Hunter駐E（駐L駐a駐b）。不同表色系統的測得數據均可以由計算機進行相互轉換，并以數字顯示、可打印輸出。