色差有三個定義：

1.不同波長的光會以不同程度進行色散。

白光在經過透鏡時會發生色散，形成紫外波段、可見波段和紅外波段范圍內各種波長的光線。因此，透鏡所成的像會帶有彩色邊緣，這就是色差。色差儀的測試原理也是基于光線變化來進行的，最早的色差儀是根據光學的三刺激值原理研發的。光學系統實際成像與理想成像之間的差異被統稱為像差，而色差是像差中的一種，它是由于透射材料的透射率隨波長不同而引起的，因此只有在多色光下才能顯現出來。

2.色知覺差異的定量表示

通過明度、色調和彩度這三個顏色屬性的差異來表示。明度差表示顏色的淺深程度不同，色調差表示顏色的偏向紅、偏向藍等差異，彩度差表示顏色的鮮艷程度不同。在工業和商業中，色差評定非常重要，主要用于生產中的配色和產品的顏色質量控制。現代的色差評定方法根據國際照明協會（CIE）推薦的標準色差公式，使用色差儀器和電腦進行測量計算，以精確的數字表示。常用的色差公式包括CIE1976L*a*b*和CIE1976L*u*v*等。

3.樣品間的顏色差異

比如說，當我們染同樣顏色的皮革時，可能會發現不同批次的顏色并不一致，或者同一批次染色的皮革中出現多種顏色差異，這種現象就被稱為色差。絨面皮革尤其容易出現色差。色差可以指同一張皮革不同部位的顏色差異，也可以指同一批次加工的皮革之間存在的顏色差異，還可以指不同批次染同一顏色的皮革之間的顏色差異。正因為如此，染色行業對色差的要求非常高，這也是色差儀廣泛應用的行業之一。