人類眼睛的視網(wǎng)膜覆蓋有感光細胞，稱為視桿細胞和視錐細胞。視桿細胞大約有10億個，它們對暗影以及明暗層次產(chǎn)生意識；視錐細胞則記錄顏色。視錐細胞的數(shù)量比視桿細胞少，只有大約700萬個。但是，視錐細胞在視網(wǎng)膜的中央?yún)^(qū)域特別集中，該區(qū)域被稱為視網(wǎng)膜中心區(qū)。視錐細胞有三種，每一種對一個不同的顏色范圍產(chǎn)生感應，分別是紅、藍、綠。視錐細胞在強光下更加活躍。但是視桿細胞負責昏暗中的視覺并且在暗光下活躍。因此，本實驗要求有一間明亮的房間來保證實驗效果最佳。

注視過魚之后在魚缸里看到的影像是“視覺后像”。但是，為什么它們呈現(xiàn)的是和所看顏色不同的另外的顏色？當你注視紅色的魚時，圖像落在視網(wǎng)膜的一個區(qū)域上，該區(qū)域上對應紅色的細胞變得遲鈍。白紙反射而不吸收所有的光譜顏色，這和制作魚形的紅色、綠色和藍色卡片不同，這些卡片吸收顏色因而才呈現(xiàn)出色彩。于是，當轉而注視白紙上面的魚缸時，對紅色敏感的視錐細胞對白紙反射光線中的那部分紅光所產(chǎn)生的反應要比正常情況弱，而對綠色、藍色敏感的細胞一切正常。這便是看到藍綠色魚的原因。

很顯然，在注視白紙之前如果注視的是綠色或者藍色的魚，敏感綠色或藍色的細胞會變得疲勞，魚缸里的魚會變?yōu)槠渌鄳念伾?/p>

但是，是什么首先制造了視覺后像？以前的解釋是視錐細胞在經(jīng)歷了連續(xù)的刺激后會變得很“勞累”。事實上，造成視覺后像的原因是眼睛中處理視錐細胞發(fā)出信號的神經(jīng)細胞。當這些神經(jīng)細胞不斷受到來自紅視錐細胞的信號時，它們開始進行調節(jié)，減低傳送給大腦的信號的“能量”。

當視線移離圖像時，眼睛中來自原先感受圖像區(qū)域的紅色信號會短暫地保持衰減，而此時，藍綠色信號則以正?！澳芰俊眰魉?。大腦并不認可所收到的紅色信號經(jīng)過了衰減并把它們解釋為眼睛看到的正常信號。這樣一來，紅色信號受到削減的魚形“補丁”會被認為是視域中的真實物體，導致形成了視覺后像，甚至持續(xù)到物體被移開之后。

正常情況下，眼睛通過微微的移動來對付上面描述的問題，移動的目的是不讓視錐細胞連續(xù)地暴露給同一個圖像，不至于產(chǎn)生遲鈍。然而，如果圖像的尺寸達到一定程度，如在實驗中所注視的魚，眼睛的微小運動將不足以讓感受到顏色的眼內區(qū)域之上的顏色發(fā)生改變，就像實驗中一樣，該區(qū)域將停止像正常情況那樣產(chǎn)生強烈的反應。

附注：

檢驗這一現(xiàn)象的更明智的方法是，用一張A4紙畫一面英國的米字旗，但要把紅色的地方變成綠色，把藍色的地方變成黃色，白色的地方變?yōu)楹谏?。在旗子上注?0秒，而后像前面實驗中的做法一樣轉而注視一個白色的背景。旗子會作為視覺后像出現(xiàn)，并呈現(xiàn)出正確的顏色。