錐体細胞
錐体細胞は異なる波長特性を持つ視物質を発現するため色覚の基礎となるが、感度が低いため充分な光量を必要とする。桿体細胞は単独の視物質のみを発現するため色覚には関与しないが、感度が高い。暗所では錐体細胞はほとんど働かず、桿体細胞が働く。このため暗所では、物の形は判っても色ははっきりとは判らない。錐体細胞は色(波長)に対し敏感に反応するが、一方で、光量(波幅)に対し鈍感である。
人では錐体細胞が中心窩付近に集中し、桿体細胞はその周縁に存在する。そのため、暗所では中心視野での視力が低下する。
ヒトの網膜には長波長(黄色周辺)に反応する赤錐体、中波長(黄緑周辺)に反応する緑錐体、短波長(青周辺)に反応する青錐体の三種類があり、それぞれの錐体細胞は特定の範囲の波長に最も反応するタンパク質(オプシンタンパク質)を含む。これらが可視光線を受け、信号が視神経を経由して大脳の視覚連合野に入り、ここで3種の錐体からの情報の相対比や位置を分析して色を知覚している。例えば、黄色より長波長の光に対しては、赤錐体にのみ感度があり、緑・青錐体には感度がないという「赤」の視覚パターンを生じる。また、赤錐体には青錐体より短波長側に第二の反応ピークがあるため、青より短波長の光に対しては、赤・青錐体に感度があり、緑錐体には感度がないという「紫」の視覚パターンを生じる。ヒトが感じる光が三種類のみであるため、ヒトにとっての光の三原色も同じように赤・緑・青となる(3色型色覚)。