人類(lèi)眼睛的視網(wǎng)膜覆蓋有感光細(xì)胞，稱為視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞。視桿細(xì)胞大約有10億個(gè)，它們對(duì)暗影以及明暗層次產(chǎn)生意識(shí)；視錐細(xì)胞則記錄顏色。視錐細(xì)胞的數(shù)量比視桿細(xì)胞少，只有大約700萬(wàn)個(gè)。但是，視錐細(xì)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(xì)胞有三種，每一種對(duì)一個(gè)不同的顏色范圍產(chǎn)生感應(yīng)，分別是紅、藍(lán)、綠。視錐細(xì)胞在強(qiáng)光下更加活躍。但是視桿細(xì)胞負(fù)責(zé)昏暗中的視覺(jué)并且在暗光下活躍。因此，本實(shí)驗(yàn)要求有一間明亮的房間來(lái)保證實(shí)驗(yàn)效果最佳。

注視過(guò)魚(yú)之后在魚(yú)缸里看到的影像是“視覺(jué)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(dāng)你注視紅色的魚(yú)時(shí)，圖像落在視網(wǎng)膜的一個(gè)區(qū)域上，該區(qū)域上對(duì)應(yīng)紅色的細(xì)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(yú)形的紅色、綠色和藍(lán)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(dāng)轉(zhuǎn)而注視白紙上面的魚(yú)缸時(shí)，對(duì)紅色敏感的視錐細(xì)胞對(duì)白紙反射光線中的那部分紅光所產(chǎn)生的反應(yīng)要比正常情況弱，而對(duì)綠色、藍(lán)色敏感的細(xì)胞一切正常。這便是看到藍(lán)綠色魚(yú)的原因。

很顯然，在注視白紙之前如果注視的是綠色或者藍(lán)色的魚(yú)，敏感綠色或藍(lán)色的細(xì)胞會(huì)變得疲勞，魚(yú)缸里的魚(yú)會(huì)變?yōu)槠渌鄳?yīng)的顏色。

但是，是什么首先制造了視覺(jué)后像？以前的解釋是視錐細(xì)胞在經(jīng)歷了連續(xù)的刺激后會(huì)變得很“勞累”。事實(shí)上，造成視覺(jué)后像的原因是眼睛中處理視錐細(xì)胞發(fā)出信號(hào)的神經(jīng)細(xì)胞。當(dāng)這些神經(jīng)細(xì)胞不斷受到來(lái)自紅視錐細(xì)胞的信號(hào)時(shí)，它們開(kāi)始進(jìn)行調(diào)節(jié)，減低傳送給大腦的信號(hào)的“能量”。

當(dāng)視線移離圖像時(shí)，眼睛中來(lái)自原先感受圖像區(qū)域的紅色信號(hào)會(huì)短暫地保持衰減，而此時(shí)，藍(lán)綠色信號(hào)則以正?！澳芰俊眰魉?。大腦并不認(rèn)可所收到的紅色信號(hào)經(jīng)過(guò)了衰減并把它們解釋為眼睛看到的正常信號(hào)。這樣一來(lái)，紅色信號(hào)受到削減的魚(yú)形“補(bǔ)丁”會(huì)被認(rèn)為是視域中的真實(shí)物體，導(dǎo)致形成了視覺(jué)后像，甚至持續(xù)到物體被移開(kāi)之后。

正常情況下，眼睛通過(guò)微微的移動(dòng)來(lái)對(duì)付上面描述的問(wèn)題，移動(dòng)的目的是不讓視錐細(xì)胞連續(xù)地暴露給同一個(gè)圖像，不至于產(chǎn)生遲鈍。然而，如果圖像的尺寸達(dá)到一定程度，如在實(shí)驗(yàn)中所注視的魚(yú)，眼睛的微小運(yùn)動(dòng)將不足以讓感受到顏色的眼內(nèi)區(qū)域之上的顏色發(fā)生改變，就像實(shí)驗(yàn)中一樣，該區(qū)域?qū)⑼Ｖ瓜裾Ｇ闆r那樣產(chǎn)生強(qiáng)烈的反應(yīng)。

附注：

檢驗(yàn)這一現(xiàn)象的更明智的方法是，用一張A4紙畫(huà)一面英國(guó)的米字旗，但要把紅色的地方變成綠色，把藍(lán)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(shí)驗(yàn)中的做法一樣轉(zhuǎn)而注視一個(gè)白色的背景。旗子會(huì)作為視覺(jué)后像出現(xiàn)，并呈現(xiàn)出正確的顏色。