Les différents facteurs qui déterminent l’absorption optique des molécules pigmentaires (bleu, vert - jaune, orange - rouge) dans les trois types de cônes et de bâtonnets sont au centre des préoccupations de la photométrie. La perception des couleurs est rendue possible par l’étroit spectre d’absorption des pigments des cônes. Les bâtonnets quant à eux rendent compte de l’intensité lumineuse. Ils possèdent un pigment nommé molécule rhodopsine (ou pourpre rétinienne) ayant un spectre d’absorption plus large. Ils sont plus sensibles que les cônes.
D´un point de vue physiologique l´effet de couleur est dû aux différents degrés d’absorption des pigments des cônes. La perception des différentes couleurs correspond aux différents domaines du spectre lumineux. Lorsque certaines longueurs d’ondes sont absorbées de la lumière les domaines qui restent donnent alors une impression de couleur. Ainsi une feuille verte n’absorbe-t-elle pas le domaine « vert » des longueurs d’ondes mais les autres qui lui sont complémentaires : le « rouge » (680 nm) et le « bleu » (430 nm).
La lumière telle qu’on la connaît dans le monde est un mélange de différentes longueurs d’ondes. Grâce à un réseau de diffraction ou prisme on peut décomposer la lumière polychromatique (multicolore) en différentes fréquences monochromatiques (unies). Chacun des composants monochromatiques de la lumière correspond à une perception spécifique de l’œil humain : les couleurs du spectre ou de l’arc-en-ciel.
Les transitions entre les différentes couleurs sont floues. Leur perception est subjective et dépend de la tradition et de la langue. Les mots utilisés pour désigner les couleurs en témoignent.
Chaque domaine de couleur particulier peut être décomposé en différentes nuances. La zone intercalaire entre le bleu et le vert s’appelle le turquoise ou le cyan. D’autres couleurs comme le marron par exemple résultent de la superposition de plusieurs longueurs d’ondes (mélange additif des couleurs) ou proviennent