人类眼睛的视网膜覆盖有感光细胞，称为视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞大约有10亿个，它们对暗影以及明暗层次产生意识；视锥细胞则记录颜色。视锥细胞的数量比视杆细胞少，只有大约700万个。但是，视锥细胞在视网膜的中央区域特别集中，该区域被称为视网膜中心区。视锥细胞有三种，每一种对一个不同的颜色范围产生感应，分别是红、蓝、绿。视锥细胞在强光下更加活跃。但是视杆细胞负责昏暗中的视觉并且在暗光下活跃。因此，本实验要求有一间明亮的房间来保证实验效果最佳。

注视过鱼之后在鱼缸里看到的影像是“视觉后像”。但是，为什么它们呈现的是和所看颜色不同的另外的颜色？当你注视红色的鱼时，图像落在视网膜的一个区域上，该区域上对应红色的细胞变得迟钝。白纸反射而不吸收所有的光谱颜色，这和制作鱼形的红色、绿色和蓝色卡片不同，这些卡片吸收颜色因而才呈现出色彩。于是，当转而注视白纸上面的鱼缸时，对红色敏感的视锥细胞对白纸反射光线中的那部分红光所产生的反应要比正常情况弱，而对绿色、蓝色敏感的细胞一切正常。这便是看到蓝绿色鱼的原因。

很显然，在注视白纸之前如果注视的是绿色或者蓝色的鱼，敏感绿色或蓝色的细胞会变得疲劳，鱼缸里的鱼会变为其他相应的颜色。

但是，是什么首先制造了视觉后像？以前的解释是视锥细胞在经历了连续的刺激后会变得很“劳累”。事实上，造成视觉后像的原因是眼睛中处理视锥细胞发出信号的神经细胞。当这些神经细胞不断受到来自红视锥细胞的信号时，它们开始进行调节，减低传送给大脑的信号的“能量”。

当视线移离图像时，眼睛中来自原先感受图像区域的红色信号会短暂地保持衰减，而此时，蓝绿色信号则以正常“能量”传送。大脑并不认可所收到的红色信号经过了衰减并把它们解释为眼睛看到的正常信号。这样一来，红色信号受到削减的鱼形“补丁”会被认为是视域中的真实物体，导致形成了视觉后像，甚至持续到物体被移开之后。

正常情况下，眼睛通过微微的移动来对付上面描述的问题，移动的目的是不让视锥细胞连续地暴露给同一个图像，不至于产生迟钝。然而，如果图像的尺寸达到一定程度，如在实验中所注视的鱼，眼睛的微小运动将不足以让感受到颜色的眼内区域之上的颜色发生改变，就像实验中一样，该区域将停止像正常情况那样产生强烈的反应。

附注：

检验这一现象的更明智的方法是，用一张A4纸画一面英国的米字旗，但要把红色的地方变成绿色，把蓝色的地方变成黄色，白色的地方变为黑色。在旗子上注视30秒，而后像前面实验中的做法一样转而注视一个白色的背景。旗子会作为视觉后像出现，并呈现出正确的颜色。