Die menschlichen Augen haben sich so entwickelt, dass sie einen kleinen Teil des elektromagnetischen Spektrums wahrnehmen können; diesen Teil nennt man den Bereich des sichtbaren Lichts. Dieser Bereich umfasst Wellenlängen von etwa 380nm oder 400nm bis 700nm oder 780nm, was im Vergleich zum gesamten elektromagnetischen Spektrum sehr wenig ist. Er kann auch von den einzelnen Augenpaaren abhängen. Lichtwellen werden von Gegenständen entweder absorbiert oder reflektiert; der Mensch sieht die Mischung der reflektierten Farben in den Augen, wodurch ein bestimmter Gegenstand eine bestimmte Farbe erhält. Würden die Lichtwellen nicht zurückgeworfen, würden alle Farben absorbiert und wir sähen nur schwarz. Wäre es umgekehrt, und alle Farben würden zu unseren Augen reflektiert, würden wir nur weiß sehen. Jede einzelne Farbe entspricht einer Wellenlänge, der sie zugewiesen wurde. Die längeren Wellenlängen erscheinen auf der roten Seite des Spektrums und die kürzeren Wellenlängen erscheinen auf der blauen/violetten Seite des sichtbaren Spektrums.
Photopisches Sehen
Photopisches Sehen ist das Sehen des Auges unter gut beleuchteten Bedingungen, normalerweise bei normaler Tageslichtintensität. Es ermöglicht die Farbwahrnehmung, die durch Zapfenzellen vermittelt wird. Zapfenzellen haben eine höhere Sehschärfe und sorgen für die Farbempfindlichkeit des Auges. Es gibt drei Arten von Zapfenzellen, die Licht für drei Farbbereiche wahrnehmen. Von den sechs bis sieben Millionen Zapfenzellen im Auge werden 64 % als „rote“ Zapfen, 32 % als „grüne“ Zapfen und 2 % als „blaue“ Zapfen bezeichnet. (Blaue Zapfen haben auch die höchste Empfindlichkeit.
Skotopisches Sehen
Skotopisches Sehen ist das Sehen des Auges bei schlechten Lichtverhältnissen. Die Zapfenzellen funktionieren bei schwachem Licht nicht so gut wie die Stäbchenzellen, so dass das skotopische Sehen vollständig durch die Stäbchenzellen erfolgt, die am empfindlichsten auf Lichtwellenlängen im elektromagnetischen Spektrum von 498 nm reagieren, was den blau-grünen Farbbereichen entspricht.
Mesopisches Sehen
Mesopisches Sehen ist die Art des Sehens, die bei mittleren Lichtverhältnissen stattfindet. Es ist im Grunde eine Kombination aus photopischem und skotopischem Sehen, d.h. es werden sowohl Zapfen- als auch Stäbchenzellen verwendet.