人類生活在光的世界里，人的視覺系統可看作是光學系統與神經系統的復雜組合。
圖1.人眼結構圖
人類對光的感知是依靠視網膜細胞，圓錐細胞負責感知光度（較強光）和色彩，桿狀細胞僅能感知光度，不能感知顏色，但其對光的敏感度是圓錐細胞的一萬倍。在微弱光環境下桿狀細胞起主要作用，因此我們不能在暗環境中分辨顏色。一些數碼相機的夜光拍攝模式也模擬了這一特性。
視網膜中三種圓錐細胞有重疊的頻率響應曲線，但響應強度有所不同，他們分別對紅(570nm), 綠(535nm), 藍(445nm)光敏感，共同決定了色彩感覺。光度正比於視網膜細胞接受到的光強度能量，但人類對相同強度不同波長的光具有不同的敏感度。可感知的波長范圍380nm~780nm，稱為可見光。其中對綠色(555nm)光產生最大的光強敏感度。