الألوان الزائفة أو التلوين الزائف هي تقنيات تلوين تُستخدم لعرض الصور بألوان غير حقيقية لكنها تمثيل لطيف حقيقي في المشهد الملتقط لأجزاء غير مرئية او حتى مرئية من الطيف الكهرومغناطيسي.
في الصور ذات الألوان الزائفة، يتم تمثيل الأجسام بألوان تختلف عن تلك التي تظهر طبيعيا في الصور الفوتوغرافية التقليدية ذات الألوان الحقيقية، حيث تُخصص ألوان محددة لموجات كهرومغناطيسية لا تستطيع العين البشرية إدراكها بشكل طبيعي كالاشعة تحت الحمراء او فوق البنفسجية او الموجات الراديوية لأظهارها بشكل قابل للفهم ومفيد.
بالإضافة إلى ذلك، هناك أشكال أخرى من الألوان الزائفة، مثل الألوان شبه الزائفة، وتقنيات تقطيع الكثافة، والمخططات اللونية (Choropleths)، والتي تُستخدم في تصوير وتمثيل البيانات بصريًا. تُطبق هذه الأساليب على بيانات مأخوذة من قناة تدرج رمادي واحدة أو تدرج طيفي أحادي او على معلومات لا تتعلق بالطيف الكهرومغناطيسي من الاساس لكنها ذات طبيعية أحصائية ، مثل تمثيل التضاريس في الخرائط الطبوغرافية أو تمييز الأنسجة المختلفة في التصوير بالرنين المغناطيسي.