La retina è un sottile foglietto spesso circa 0,4 millimetri, circa metà dello spessore di una carta di credito. Essa riveste la porzione interna della parte posteriore dell'occhio e si estende in avanti fino ala porzione ottico dell'occhio cioè cornea, iride e cristallino. La retina è composta da 5 tipi diversi di neuroni. I fotorecettori, come dice la parola stessa, sono stimolati dalla luce. La via più semplice e comune che porta le informazioni dall'occhio al cervello passa attraverso i fotorecettori, le cellule bipolari e le cellule ganglionari. Ogni cellula ganglionare ha un lungo prolungamento chiamato assone che attraversa la superficie della retina, arriva al disco ottico per entrare dentro al nervo ottico. Le cellule amacrine e orizzontali servono per arricchire e migliorare il rendimento della retina.



La retina contiene circa 100 milioni di fotorecettori, 10 milioni o quasi di cellule orizzontali, bipolari e amacrine, e circa 1,25 milioni di cellule ganglionari. Ognuna di queste differenti tipi di cellule occupa un determinato strato dello spessore della retina. I fotorecettori sono situati nella parte più esterna della retina, di conseguenza la luce deve attraversare quasi tutto l'intero spessore della retina prima di arrivare al segmento esterno dei fotorecettori che contiene le molecole di pigmento visivo specializzato per catturare la luce. La retina dei vertebrati possiede due tipi di fotorecettori, i coni e i bastoncelli. I bastoncelli sono in grado di indurre un aumento della percezione di luminosità in condizione di scarsa illuminazione ma perdono questa loro capacità in condizione di forte illuminazione. I coni invece funzionano molto bene in condizioni di forte illuminazione come nelle giornate molto terse e assolate. Sebbene i coni si possono trovare un pò su tutta la retina, essi sono particolarmente concetrati nella regione foveale. Per meglio comprendere cosa è la fovea facciamo un esempio: quando guardiamo qualcosa, giriamo gli occhi in modo tale che l'immagine vada a cadere esattamente sulla fovea. La fovea è situata a circa 5 mm dal disco ottico come è mostrato nella figura della superficie posteriore dell'occhio.





Quando guardiamo un oggetto quello che vediamo sono in realtà i fotoni che provengono da quell'oggetto e che vengono catturati dal nostro occhio. Una volta attraversata la pupilla si vanno a concetrare in un piccolo punto della retina che è appunto la fovea che risulta costituita in granparte da coni. I coni possiedono al loro interno un pigmento visivo che cattura i fotoni. Nel giro di 0,1 secondi la distribuzione spaziale dei fotoni che provengono da un oggetto potrebbe assomigliare a questo disegno:



A sinistra del disegno abbiamo rappresentato il piccolo punto sulla tua fovea ingradito di 100 volte in cui i coni sono rappresentati dalle cellette esagonali visibili sullo sfondo e i fotoni sono rappresentati da piccoli punti neri. Circa la metà dei fotoni provenienti dall'oggetto che colpiscono la retina cadono all'interno del cerchio bianco più grande e il 25% del totale cade all'interno del piccolo cerchio bianco, dove si trovano molto concentrati. L'immagine dell'oggetto che stiamo guardando cade proprio all'interno del cerchio bianco più piccolo che contiene circa 30 coni. I coni sono in contatto con una serie di altre cellule nervose contenute negli strati retinici che portano il segnale fino allo strato delle fibre nervose, il più interno della retina, che passano attraverso il disco ottico ed escono dall'occhio grazie al nervo ottico. Da qui le fibre nervose percorrono il cervello fino a giungere nella zona del Sistema Nervoso deputata a trasformare gli stimoli provenienti dalla retina in immagini e che è situata nella parte posteriore della testa, in una regione che si chiama occipitale.