Das menschliche Auge kann aufgrund der spezialisierten Photorezeptorzellen in der Netzhaut, den Stäbchen und Zapfen, Bilder und Farben sehen. Die Membranen dieser Rezeptoren enthalten Pigmente, die sich bei der Absorption von Licht chemisch verändern. Die chemischen Veränderungen lösen elektrische Signale aus, die zum Gehirn gelangen, wo sie als Farben und visuelle Bilder interpretiert werden.
Die Stab-Photorezeptoren funktionieren bei schwacher Beleuchtung und können aus einem einzelnen detektierten Photon eine elektrische Reaktion erzeugen. Die kegelförmigen Photorezeptoren eignen sich besser für helles Licht, sind aber weniger aufnahmefähig als die Stäbchen. Die Zapfen sättigen sich nie, unabhängig von der Intensität des Umgebungslichts. Es gibt auch verschiedene Arten von Zapfen, jede mit einer unterschiedlichen Empfindlichkeit gegenüber den verschiedenen Wellenlängen des Lichts, die letztendlich vom Gehirn als Farben interpretiert werden.
Die drei Wellenlängenbereiche, für die die Zapfenzellen empfindlich sind, repräsentieren das, was Menschen und viele Wirbeltiere als die Farben Rot, Grün und Blau interpretieren. Die vielen vom Gehirn wahrgenommenen Farbvarietäten basieren auf den relativen Intensitäten und Anteilen dieser Wellenlängen, die vom Gehirn empfangen werden. Die Ganglienzellen der Netzhaut übertragen die von der Netzhaut kommenden elektrischen Signale und helfen auch dabei, die unterschiedlichen roten, grünen und blauen Farbsignale auszusortieren, die von den Photorezeptoren erzeugt werden, bevor sie das Gehirn erreichen.
