As células fotorreceptoras do olho, onde ocorre a transdução da luz para impulsos nervosos, estão localizadas na retina (mostrado na Figura 1) na superfície interna do dorso do olho. Mas a luz não colide com a retina inalterada. Ela passa por outras camadas que a processam para que possa ser interpretada pela retina (Figura 1b). A córnea, a camada frontal transparente do olho, e a lente cristalina, uma estrutura convexa transparente atrás da córnea, ambas refractam (dobram) a luz para focar a imagem na retina. A íris, que é visível como a parte colorida do olho, é um anel muscular circular deitado entre o cristalino e a córnea, que regula a quantidade de luz que entra no olho. Em condições de luz ambiente elevada, o íris contrai-se, reduzindo o tamanho da pupila no seu centro. Em condições de pouca luz, o íris relaxa e a pupila aumenta.

Figure 1. (a) O olho humano é mostrado em secção transversal. (b) Um sopro mostra as camadas da retina.

Figure 2. As hastes e cones são fotorreceptores na retina. As hastes respondem com pouca luz e podem detectar apenas sombras de cinza. Os cones respondem em luz intensa e são responsáveis pela visão colorida. (crédito: modificação do trabalho por Piotr Sliwa)

A função principal da lente é focalizar a luz na retina e fovea centralis. A lente é dinâmica, focando e re-focalizando a luz enquanto o olho repousa sobre objetos próximos e distantes no campo visual. A lente é operada por músculos que a esticam ou permitem que ela engrosse, alterando a distância focal da luz que passa por ela para focalizá-la acentuadamente na retina. Com a idade vem a perda da flexibilidade da lente, e uma forma de clarividência chamada presbiopia resulta. A presbiopia ocorre porque a imagem foca por detrás da retina. A presbiopia é um défice semelhante a um tipo diferente de clarividência chamado hipermetropia, causado por um globo ocular demasiado curto. Para ambos os defeitos, as imagens à distância são claras, mas as imagens próximas são desfocadas. A miopia (miopia) ocorre quando um globo ocular é alongado e o foco da imagem cai na frente da retina. Neste caso, as imagens à distância são desfocadas mas as imagens próximas são claras.

Existem dois tipos de fotorreceptores na retina: as hastes e os cones, nomeados pela sua aparência geral como ilustrado na Figura 2. As hastes são fortemente fotossensíveis e estão localizadas nas bordas externas da retina. Detectam pouca luz e são utilizadas principalmente para visão periférica e nocturna. Os cones são fracamente fotossensíveis e estão localizados perto do centro da retina. Eles respondem à luz brilhante, e seu papel principal é de dia, a visão colorida.

A fóvea é a região no centro da parte de trás do olho que é responsável pela visão aguda. A fóvea tem uma alta densidade de cones. Quando você traz o seu olhar para um objeto para examiná-lo atentamente em luz brilhante, os olhos se orientam para que a imagem do objeto caia sobre o fóvea. No entanto, ao olhar para uma estrela no céu noturno ou outro objeto em luz fraca, o objeto pode ser melhor visto pela visão periférica porque são as hastes nas bordas da retina, ao invés dos cones no centro, que operam melhor em luz baixa. Em humanos, os cones superam em muito as hastes no fovea.

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