Sur la rétine, toutes les cellules ganglionnaires se rassemblent pour sortir de l’œil par le nerf optique. Cet endroit, nommé tache aveugle, est dépourvu de photorécepteurs.

Les photorécepteurs, composés de bâtonnets et de cônes, se répartissent inégalement sur la rétine.

Les bâtonnets, au nombre de quelque 120 millions, servent surtout à la vision nocturne – sans couleur – ou scotopique. Ils mesurent dans les 2 microns de diamètre et contiennent environ 2000 disques empilés pour détecter les faibles intensités de lumière. Ceci leur donne une forme allongée, d’où leur nom. La photodétection repose sur la présence du pigment visuel, la rhodopsine avec un pic de sensibilité à 500 nanomètres, soit plus près du bleu que du rouge. Dans les meilleures conditions, la réponse à l’absorption d’un photon, soit l’émission d’un signal électrique d’un picoampère,

survient dans 50 % des cas avec un délai de 300 millisecondes. Cependant, une lumière intense détruit rapidement ce pigment dont la concentration optimale se régénère lentement par un processus décomposant la vitamine A au mieux en 15 min, parfois en 30 min ou plus.

Les cônes, à la forme plus trapue et au nombre approximatif de 7 millions, mesurent 6 microns de diamètre. Grâce à leur pigmentation rouge, verte ou bleue avec un spectre d’absorption propre, ces cellules nous permettent de distinguer les couleurs. Elles servent surtout à la vision diurne – ou photopique – avec un maximum de sensibilité à 550 nanomètres. Leur système de détection, cent fois moins sensible que les bâtonnets – un photon produit 0,01 picoampère –, livre une réponse plus rapide en 70 millisecondes.