彩色合成仪是一种供多波段（或分光）图像进行彩色合成的装置。分为机械光学装置和电子光学装置两种。一般以机械光学装置较为常见，它主要采用三组（或四组）光学投影器，或有三（或四）个通道的幻灯机，在各光通道中相应加上红、绿、蓝滤光片，并分别放置同一图像的不同波段（分光）图像，使三个通道的图像精确重叠，投影或显示在屏幕上，就可获得一幅彩色合成图像。电子光学装置是同密度分割仪一样（见“密度分割仪”），通过一只摄像机，分别对同一地区的分波段图像扫描，并贮存于几个存贮器中，按彩色合成原理，将三组（或四组）不同波段的图像精确重叠，显示在彩色屏幕上，即合成一幅彩色合成图像。