人眼对黑白图像的灰度只能分辨出15-20个等级，对于灰度相差较小的图像便不能加以分辨，这在实际应用中将丢失许多极重要的信息。试验证明，人眼对颜色的分辨能力达几百种。利用光学信息处理手段，将灰度等级转换为颜色等级，可提高对图像的识别能力。所谓"假色彩编码"是指编码系统输出的彩色图片所显示的颜色与原被摄物的真实色彩无必要联系，输出片的色彩仅由输入片的"白光密度"确定。如相位调制假彩色编码。首先在光学放大系统中将待编码的胶片置于底片夹中，编码元件为朗奇光栅(光栅的半个周期透光，半个周期不透光)。将光栅紧密覆盖于底片上，用白光照明，经显影、定影处理后对底片进行漂白，得到相位型编码片。它是透明的，但各点的相位不同，取决于该点底片的透过率。

将编码片输入光学信息处理系统，频谱面上放置滤波器。编码片是相位型的，光波通过时其相位被调制。频谱面上设置一小孔滤波器，只允许+1级(或0级)通过。若某一小区域的相位延迟使某一波长λ0的光振幅达到极小，则输出面上相应区域的光强为零，出现该波长的暗区，并显示出它的补色，因而输出面便呈现一幅彩色图像。编码片的相位调制与原照明底片的灰度有联系，所以输出图像上的色彩便直接反映了黑白底片的白光密度，称为相位调制假彩色编码。由于底片灰度的微小改变可产生很大的相位变化，输出图像就会在颜色上呈现一个较明显的改变。但正因为调制片相位对应的假彩色变化是周期性的，因而呈现相同颜色的区域不一定对应完全相同的灰度等级，所以在应用中必须进行细致的分析。

假彩色编码技术在医学上可用于对人体器官病变的早期诊断，如乳腺癌早期病灶在透射图像中呈现灰度的微小改变，通过相位编码假彩色处理后病灶的颜色与周围软组织就有明显差别。假彩色编码用于卫星遥感图像分析，如用于牧区草场情况的监测可发现草场退化的灾情和发生的位置，用于对地形地貌的分析可敏感监测洪水灾害、森林火灾的情况或大陆架的变迁等。