色彩测量仪器按结构原理可以分为三种：密度计、色度计和分光光度计。
密度计实际测量的是经油墨吸收后光的反射值或软片的透射值。又分为反射密度计与透射密度计。其测量的只是各种单色物体对光的吸收比例，只表示“黑”或“灰”的程度。那么您可能要问：可是密度计明明是可以测量四色油墨的密度的啊？的确，密度计可以测量四色油墨的密度，但是它是使用滤色片进行的。比如说，它在测量黄墨时使用蓝滤光片，通过蓝滤色片对入射光的过滤作用，只剩下蓝色光入射到黄色墨上，而又由于黄墨吸收蓝色光，其吸收蓝色光的程度反映了黄墨的深浅，因此测量反射光的强度就可以知道蓝色光被吸收的程度，也就知道了黄墨的密度。因此，测量四色油墨同样利用的是单色物体对光的吸收比例。
色度计也带有一套专门滤色片。但是滤色片的目的同密度计不同，它是用来校正仪器光源和探测元件的光谱特性，使输出电信号大小正比于颜色的三刺激值，与人的视觉相协调。因此，色度计模仿人的眼睛视觉系统，通过测量直接就可以得出颜色的三刺激值。
分光光度计测量的是一个物体在整个可见光范围内的反射光谱，它在可见光谱区域内的一些离散点上进行测量，通常每隔10nm或20nm测量一个点，在400～700mm的范围内测量16～31个点。分光光度采用的是数字式的积分方法，在可见光范围的任一波长的分光反射率都可以求得，所以它能提供比色度计多得多的被测信息，而不仅是三刺激值。分光光度计可以当作色度计使用，同时也可以测量密度值（用数字信号来模拟滤色片），更重要的是分光光度计可测量分光曲线，对鉴别同色异谱现象具有非常重要的作用。
