En 1965 arrive la confirmation expérimentale d’un résultat attendu depuis longtemps – il existe trois types de cônes sensibles à la couleur dans la rétine de l’œil humain, correspondant grossièrement à des détecteurs sensibles au rouge, au vert et au bleu.
Des expériences minutieuses ont permis d’obtenir des courbes de réponse pour trois types de cônes différents dans la rétine de l’œil humain. Les cônes « verts » et « rouges » sont principalement regroupés dans la fovea centralis. Par population, environ 64 % des cônes sont sensibles au rouge, environ 32 % au vert et environ 2 % au bleu. Les cônes « bleus » ont la plus grande sensibilité et se trouvent principalement en dehors de la fovéa. Les formes des courbes sont obtenues par la mesure de l’absorption par les cônes, mais les hauteurs relatives des trois types sont égales par manque de données détaillées. Les cônes bleus sont moins nombreux, mais la sensibilité au bleu est comparable à celle des autres, il doit donc y avoir un mécanisme d’amplification. Dans la perception visuelle finale, les trois types semblent être comparables, mais le processus détaillé pour y parvenir n’est pas connu.
Lorsque la lumière frappe un cône, elle interagit avec un pigment visuel qui se compose d’une protéine appelée opsine et d’une petite molécule appelée chromophore qui, chez l’homme, est un dérivé de la vitamine A. Trois types différents d’opsines répondent aux longueurs d’onde courtes, moyennes et longues de la lumière et conduisent aux trois courbes de réponse présentées ci-dessus. Pour qu’une personne puisse voir un objet en couleur, au moins deux types de cônes doivent être déclenchés, et la couleur perçue est basée sur le niveau relatif d’excitation des différents cônes.
Un quatrième pigment, la rhodopsine, est employé dans la vision des bâtonnets.