Het netvlies is een laag zenuwweefsel aan de achterkant van het oog dat licht omzet in neurale signalen. Dit proces, fototransductie genaamd, wordt uitgevoerd door staaf- en kegelvormige fotoreceptoren achter in het netvlies.
Fotoreceptoren hebben buitensegmenten met stapels vliezige schijven die fotopigmentmoleculen bevatten, zoals rodopsine in staafjes. De fotopigmenten absorberen licht en veroorzaken een cascade van moleculaire gebeurtenissen die ertoe leiden dat de cel gehyperpolariseerd wordt (een negatiever membraanpotentiaal krijgt) dan wanneer het donker is. Deze hyperpolarisatie vermindert de afgifte van neurotransmitters. In tegenstelling tot stimuli voor de meeste andere sensorische neuronen, induceert licht dus een vermindering van de afgifte van neurotransmitters door fotoreceptoren.
Hoewel staafjes en kegeltjes beide licht detecteren, spelen ze een verschillende rol bij het zien. Staafjes zijn zeer gevoelig voor licht en overheersen daarom bij weinig licht, zoals 's nachts. Kegeltjes zijn minder gevoelig voor licht en worden daarom voornamelijk overdag gebruikt. Kegeltjes zijn dicht geconcentreerd in de fovea – een kleine holte nabij het midden van het netvlies die zeer weinig staafjes bevat – en zorgen voor een hoge mate van gezichtsscherpte in het gebied waar het oog is gefocust.
Kegeltjes brengen ook kleurinformatie over, omdat de verschillende typen – S (kort), M (gemiddeld) en L (lang) bij mensen – verschillende golflengten van licht absorberen. Alle opsin-varianten in elke kegel aanwezig zijn, maar in elk van de type kegeltjes overheerst een bepaalde opsin-molecuul dat andere lichtabsorptie-eigenschappen heeft. De relatieve activering van de verschillende soorten kegeltjes codeert voor kleur.
Fotoreceptoren sturen visuele informatie naar bipolaire cellen in het midden van het netvlies, die vervolgens synapsen vormen op ganglioncellen aan de voorkant van het netvlies. Twee extra celtypen – horizontale en amacriene cellen – bemiddelen laterale interacties tussen cellen op deze knooppunten. Horizontale cellen moduleren fotoreceptoren van bipolaire synapsen, terwijl amacriene cellenbipolaire ganglion-synapsen beïnvloeden. Dit circuit maakt de integratie van informatie over grotere delen van het netvlies mogelijk en maakt de eerste verwerking van visuele informatie mogelijk, zoals de detectie van contrast onder verschillende lichtomstandigheden.
Visuele informatie gaat vervolgens langs de axonen van de ganglioncellen, die (samen met gliacellen) de oogzenuw aan de achterkant van het oog vormen. Van de oogzenuw gaat visuele informatie naar de hersenen voor aanvullende verwerking en interpretatie.
