О способности различать цвета можно говорить только тогда, если имеется разная реакция зрительных рецепторов на излучения различного спектрального состава в не зависимости от их интенсивности. При этом нужно учитывать, что фоновое излучение тоже может иметь какой то спектр, способный оказывать влияние на цветовосприятие. Поэтому обычно так же подразумевается и способность различать окраску предметов в не зависимости от цвета освещения. Это называется константным восприятием окраски, без которого операция различения отраженного света по спектральному составу была бы недостаточной для надежной ориентации в многообразии окружающих предметов. Можно предположить, что механизм такого различения использует антагонистическое противодействие рецептивных полей с разной цветовой специализацией, по аналогии с "цветовым противодействием" в сетчатке позвоночных, а так же сравнения отражаемого объектом спектра со спектром других предметов в поле зрения Иначе трудно представить, как еще можно выделить один цвет на фоне других без контрастирования и сопоставления.

Для цветовосприятия нужно минимум 2 типа рецепторов (дихроматы), чувствительным к разным частям спектра, но чаще встречаются животные с тремя типами - трихроматы, хотя некоторые насекомые и членистоногие имеют 5 и более типов цветочувствительных рецепторов. При этом у всех насекомых повышенная чувствительность к ультрафиолетовому излучению. Например, медоносные пчелы легко отличают смесь из 99% желтых лучей с c λ=588 нм 1% УФ с λ=360 нм от 100% желтых лучей с λ=588 нм. У некоторых летающих хищных насекомых произошла даже отдельная специализация разных частей глаза для различных спектров.

Функциональной еденицей фасетчатого глаза является омматидий, способный кроме цвета различать еще и степень поляризации светового излучения, так как его зрительные клетки чувствительны к разным частям спектра. Первичной обработки сигнала внутри омматидия скорей всего не происходит, так как для этого нужно большее число нервных клеток и более сложные связи. Поэтому остается только возможность обработки сигнала в зрительном ганглии, а для этого необходимо передавать туда сигнал отдельно от каждой клетки. Это подтверждается тем, что в зрительном ганглии электрофизически зарегистрированы активности волокон, специфически реагирующих на свет разных длин волн, что было бы не возможно, если сигналы от зрительных клеток омматидия просто смешивались. Кроме этого здесь присутствует "цветовое противодействие" характерное так же и для сетчатки позвоночных и реализованое интересным образом, про которое говорилось выше.

Модель передачи информации о цвете в зрительной системе бабочки Epargireus clarus (пo Swihart, 1969):

R1 - 'синий' рецептор; R - 'зеленый' рецептор; Г - цветное ганглиозиое волокно; Т - вставочный интернейрон с 'задержкой'.

У бабочки Epargyreus clarus замечен особенно интересный тип цветного "оппонентного" волокна. Это волокно интенсивно разряжается импульсами при освещении глаза синим светом, очень коротко отвечает на зеленые лучи, но не возбуждается "белыми" лучами. Здесь синий свет тормозит ответ волокна на зеленые лучи и наоборот; при этом ответ на синий свет возникает без задержки, а на зеленый - с задержкой. В сетчатке этой бабочки только два спектральных типа рецепторов: с λтax =440 нм (синий светоприемник) и λmах =540 нм (зеленый светоприемник), - поэтому легко представить себе модель связанного с ними цветного оппонентного волокна.

 Разнообразие цветового восприятия окружающей среды складывается из двух компонентов: отраженного от объектов света и освещения. Например оранжевые окраски отличаются от желтых тем, что первые сильнее поглощают сине-фиолетовые и зеленые лучи. Если же смотреть на эти окраски при искусственном освещении натриевой лампой, то большинство образцов оранжевой окраски мы не отличим от желтых. Свет натриевой лампы монохроматический, желтый, а желтые и оранжевые окраски отражают эти лучи практически одинаково сильно, поэтому под натриевой лампой названные образцы визуально неразличимы.

Экспериментально доказано, что практически все цветочувствительные животные воспринимают окрас объектов по их отражательной спектральной характеристике, а не спектральному составу самих лучей, освещающих объект. Константность цветовосприятия позволяет опознать предмет в разных условиях освещения, когда он отражает свет разного спектрального состава. Например, пчела зрительно замечает цветок одуванчика не только на солнце, но и в тени, где он объективно зеленый, поскольку в спектре голубого неба, создающего освещение в тени, очень мало желтых я тем более оранжевых лучей. Кроме того, благодаря повышенной чувствительности к ультрафиолету для глаза насекомых не идентичны по цвету все те окраски, которые мы называем белыми. Например, давно замечено, что пчелы легко отличают кажущиеся нам одинаково белыми две поверхности, одна из которых выкрашена цинковыми белилами, а другая-свинцовыми. Свинцовые белила гораздо сильнее отражают ультрафиолетовые лучи; они "действительно белые" для насекомых в отличие от цинковых белил, которые сильно поглощают ультрафиолетовые лучи и поэтому имеют для насекомых цвет, дополнительный к ультрафиолетовому. В частности, для пчел дополнительным к ультрафиолетовому является сине-зеленый цвет.