Приматы отличаются от других млекопитающих тем, что обладают двумя независимыми цветовораспознающими системами, которые дифференцируют информацию от настроенных на определенный спектр колбочек. К этим системам относят красно-зеленую или L/M и сине-желтую или S/(M L). Латинские буквы в названиях этих систем обозначают типы волн на которые настроены эти колбочки: short (короткие, S), medium (средние, M) и long (длинные, L), соответственно. Другие млекопитающие по своему зрению напоминают людей, страдающих от X-сцепленной цветовой слепоты и обладают только двумя типа колбочек, одной из которой будет S, а другой M или L. Таким образом у других млекопитающих есть только одна система.

Кодирование цвета

Существует три типа колбочковых фоторецепторов, отличающихся спектральной чувствительностью. Первый тип фоторецепторов чувствителен к красному цвету (их также называют L-колбочками, так как они регистрируют свет с большей длиной волны — Long), второй тип — к зеленому (М-колбочки), третий—к голубому (их также обозначают как S-колбочки, они составляют приблизительно 5-10 % общего количества колбочек). Чувствительность зависит от строения зрительного пигмента в каждом из типов клеток. Максимальная стимуляция каждого типа колбочек определяет длина волны, однако они отвечают на весьма широкий спектр длин волн, и все три типа колбочек частично дублируют друг друга. Определение цвета зависит не только от типа колбочек, а обусловлено сравнительной активностью различных типов колбочек на определенную длину волны. Группы клеток каждого типа контактируют с ON- или OFF-ганглиозными клетками (обработка цветовой информации начинается в сетчатке и продолжается в латеральном коленчатом ядре и коре полушарий). Характерная реакция ганглиозных клеток — цветовое противодействие (один цвет возбуждает группу колбочек и их ганглиозную клетку, тогда как «противоположный» цвет тормозит их или их можно рассматривать как взаимно исключающие).

• Ганглиозные клетки, «включенные» для зеленого цвета, «выключены» для красного, а ганглиозные клетки, «включенные» для красного цвета, «выключены» для зеленого.
• Ганглиозные клетки, «включенные» для синего цвета, «выключены» для желтого, ганглиозные клетки, «включенные» для зеленого цвета, «выключены» для желтого.
• Наконец, аналогичный механизм справедлив для черного и белого цветов, а также для яркости изображения.

Две системы цветовосприятия у приматов находятся в антагонистических отношениях из-за того, что сигналы от близко расположенных колбочек дифференцируются с помощью латерального торможения, которое используется для того, чтобы уменьшить перекрывание между частями спектра и, таким образом, позволяет лучше различать переход между разными длинами волн. Классическая схема цветового антагонизма представлена двумя составляющими:

1. Центральным ответом рецепторного поля, который образован on- и off-биполярными клетками и представлен некоторой выборочной информацией, поступающей от S- и M-колбочек
2. Периферическим антагонизмом, возникающим из-за воздействия горизонтальных клеток на светочувствительные окончания колбочек.

Кодирование черного и белого

Белый цвет — это сочетание зеленого, красного и синего. При ярком освещении его кодируют три типа колбочек, взаимодействующих с общей ганглиозной клеткой. ON- и OFF-ганглиозные клетки участвуют в процессах как черно-белого, так и цветового зрения. В глубоких сумерках, например при свете звезд, активны только палочковые фоторецепторы, и объекты видны в различных оттенках серого. Палочки подчиняются тем же правилам, что и колбочки и обладают центрально-периферическим антагонизмом в отношении белого и черного, а также контактируют как с ON-, так и с OFF-ганглиозными клетками. Большинство ганглиозных клеток палочек и колбочек — мелкие (Р-клетки — от parvocellular), имеют небольшие рецепторные поля и отвечают за определение формы и цвета. Лишь малая их часть — крупные клетки (М-клетки — от magnocellular), имеют большие рецепторные поля и отвечают за регистрацию движений в поле зрения.