Färguppfattning är en fascinerande serie av fysiska och kemiska reaktioner som gör att vissa organismer kan se i färg. Processen för färguppfattning är bokstavligen allt i sinnet, med ögat som innehåller utrustningen som reagerar på ljus så att hjärnan kan bearbeta det. Antalet färger som en organism kan urskilja kan variera avsevärt, från djur som kan se ett mycket brett utbud av miljontals färger till djur som ser i ett mycket mer begränsat intervall.
Två typer av celler i ögat är ansvariga för synen: stavar och kottar. Båda cellerna finns i näthinnan och de reagerar på ljus när det kommer in i ögat. Stavar är mycket ljuskänsliga, vilket möjliggör syn i en rad ljusnivåer, medan kottar är känsliga för färger av särskilda våglängdsområden. Människor har tre olika typer av koner som är känsliga för korta, medelstora och långa våglängder, och de är särskilt känsliga för gult och grönt ljus. Organismer med tre typer av kottar kallas trikromatiska, och andra djur kan ha två typer av kottar (dikromatiska), medan andra har upp till fem (pentakromatiska).
Fram till 2005 antog forskarna att antalet kottar i ögat var ungefär detsamma för alla människor, och att alla människor hade samma antal olika typer av kottar. Men när bildteknik som kunde användas för att se in i ett levande öga och skilja mellan de olika typerna av kottar som finns utvecklades, fick forskarna veta att människor faktiskt har mycket oregelbundna kottar. 40 % av en persons koner kan vara känsliga för ljus med medelvåglängd, medan någon annan kanske bara har hälften av det antalet, men båda personerna skulle uppfatta färg på samma sätt, vilket starkt tyder på att nyckelaspekterna av färguppfattning sker i hjärnan, inte ögat.
När ljus kommer in i ögat och träffar kottarna, avfyras vissa kottar som svar på den våglängd de är sensibiliserade för. Svaret skickas längs synnerven till hjärnan, och hjärnan bearbetar informationen, vilket gör att organismen kan se i färg. Färguppfattning är viktigt för många djur eftersom det kan användas för att särskilja mer av den naturliga miljön, och eftersom färger ofta används som ledtrådar. Giftiga svampar är till exempel ibland starkt färgade som en varning.
Processen med visuell perception sker så snabbt att människor känner att det är omedelbart, när de tittar på något och omedelbart ser det. Ögonen returnerar också ständigt ny information, vilket gör att människor kan upptäcka förändringar som rörelse. Även om den grundläggande mekaniken för hur syn och färguppfattning fungerar förstås, är processerna fortfarande lite mystiska för forskare. Mekanismerna bakom färgblindhet är till exempel inte helt klarlagda.