เซลล์รับแสงแบบคลาสิกเป็นแบบใด?
เซลล์รับแสง
เซลล์รับแสงแบบคลาสิกก็คือเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย แต่ละอย่างล้วนแต่ให้ข้อมูลที่ใช้ในระบบการมองเห็นเพื่อสร้างแบบจำลองของโลกภายนอกที่เห็นทางตา เซลล์รูปแท่งนั้นบางกว่าเซลล์รูปกรวย และมีความกระจัดจายไปในจอประสาทตาที่แตกต่างกัน แม้ว่า กระบวนการเคมีที่ถ่ายโอนแสงไปเป็นพลังประสาทนั้นคล้ายคลึงกัน[6] มีการค้นพบเซลล์รับแสงประเภทที่สามในช่วงคริสต์ทศวรรษ 1990[7] ซึ่งก็คือ photosensitive retinal ganglion cell เป็นเซลล์ที่ไม่ได้มีส่วนให้เกิดการเห็นโดยตรง แต่เชื่อกันว่า มีส่วนช่วยในระบบควบคุมจังหวะรอบวัน (circadian rhythms) และปฏิกิริยาปรับรูม่านตาแบบรีเฟล็กซ์
เซลล์แสงอาทิตย์
โดยปกติ สีย้อม metalorganic รูทีเนียม (Ru ศูนย์กลาง)ถูกใช้เป็น monolayer ของวัสดุที่ดูดซับแสง เซลล์แสงอาทิตย์ที่ไวต่อสีขึ้นอยู่กับชั้น mesoporous ของ อนุภาคนาโน ไทเทเนียมไดออกไซด์ เพื่อขยายพื้นที่ผิวอย่างมาก (200-300 m2/g TiO2 เมื่อเทียบกับประมาณ 10 m2/g ของผลึกเดี่ยวแบน) อิเล็กตรอนที่ถูกสร้างขึ้นจากแสงจากสีย้อมดูดซับแสงถูกส่งต่อไปยัง TiO2 n-type และโฮลจะถูกดูดซึมโดยอิเล็กโทรไลท์ในอีกด้านหนึ่งของสีย้อม วงจรจะสมบูรณ์โดยคู่รีดอกซ์ในอิเล็กโทรไลท์ซึ่งอาจจะเป็นของเหลวหรือของแข็งก็ได้ เซลล์ชนิดนี้จะช่วยให้การใช้วัสดุที่มีความยืดหยุ่นมากยิ่งขึ้นและโดยทั่วไปเป็นผลิตภัณฑ์ที่ถูกผลิตโดยการพิมพ์หน้าจอ หรือการใช้หัวฉีดอัลตร้าโซนิค ด้วยศักยภาพสำหรับค่าใช้จ่ายในการผลิตที่ต่ำกว่าที่ใช้สำหรับผลิตเซลล์แสงอาทิตย์จำนวนมาก อย่างไรก็ตาม สีในเซลล์เหล่านี้ยังประสบตวามลำบากจากการย่อยสลายภายใต้ความร้อนและแสง UV และการทำกล่องใส่เซลล์ถือเป็นเรื่องยากในการปิดผนึกเนื่องจากตัวทำละลายที่ใช้ในการประกอบ ทั้งๆที่เป็นดังกล่าวข้างต้น สิ่งนี้เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่นิยมกับบางผลกระทบเชิงพาณิชย์ที่คาดการณ์ภายในทศวรรษนี้ การจัดส่งเชิงพาณิชย์ครั้งแรก ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ DSSC ได้เกิดขึ้นในเดือนกรกฎาคม ปี 2009 จากนวัตกรรม G24i[42] ตัวเรียงกระแส
โดยปกติตัวเรียงกระแสแบบนี้ถูกสร้างขึ้นจากแผ่นโลหะที่ต่อกันแบบอนุกรม แต่ละแผ่นโลหะทำหน้าที่เป็นเซลล์ไฟฟ้ามีแรงดันประมาณ 20 โวลต์ ตัวชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์อาจใช้เพียงหนึ่ง เซลล์: แหล่งจ่ายไฟแรงดันสูงสำหรับหลอดสูญญากาศอาจมีหลายสิบแผ่นเรียงกัน ความหนาแน่นของกระแสของตัวเรียงกระแสที่ใช้ซีลีเนียมแบบระบายความร้อนด้วยอากาศหนึ่งชุดอยู่ที่ประมาณ 600 mA ต่อตารางนิ้ว(หรือประมาณ 90 mA ต่อตารางเซนติเมตร) เอฟซี รีเซพเตอร์
ส่วนใหญ่ใช้ผ่าน โปรตีน สาย บีตา และ แกมมา ที่มี โปรตีนโมทิฟที่มีกรดอะมิโนไทโรซีน เป็นกลไกการส่งสัญญาณ ชื่อ Immunoreceptor tyrosine-based activation motif (ITAM) ที่มีผลในทางกระตุ้น หรือ Immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif (ITIM) ที่มีผลในทางยับยั้งการทำงานของเซลล์ สำหรับตัวรับเอฟซีบางชนิดจะไม่มีโปรตีนโมทิฟที่ว่ามา แต่จะมี โปรตีนโมทิฟอื่นแทนในการส่งสัญญาณเข้าสู่เซลล์ เช่น ใน Fcα/μR และ pIgR จะมี dileucine motif และ Glycophosphatidylinositol (GPI) anchor
เมื่อเซลล์ที่มีตัวรับเอฟซีบนเซลล์ ได้รับการส่งสัญญาณเข้าภายในเซลล์แล้ว เซลล์จะมีการตอบสนองหลักๆ 3 แบบ ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามชนิดของเซลล์ ดังนี้ กระบี่แสง
กระบี่แสงโบราณ หรือ โปรโตเซเบอร์ (protosabers) เป็นแบบเก่าสุดของกระบี่แสง มันประกอบด้วยด้ามจับที่มักเป็นดูเรเนียมแข็ง มันคือคริสตัลที่อยู่ในด้ามจับ แพ็คพลังงานที่รัดด้วยเข็มขัด มันเหมือนกับกระบี่แสงในเวลาต่อมาที่คริสตัลของพวกมันอยู่ข้างในด้ามซึ่งเป็นแหล่งของพลังงาน ความแตกต่างระหว่างกระบี่แสงเก่าและใหม่คือด้ามจะเชื่อมติดกับสายของแพ็คพลังงานด้านนอกที่จะหิ้วโดยผู้ใช้ไว้ที่หลังของพวกเขา การนำเซลล์พลังงานที่มีขนาดเล็กกว่ามาใช้ทำให้มันสามารถใส่เข้าไปในด้ามดาบได้และให้อิสระมากกว่าและทำให้กระบี่แสงแบบเก่าตกยุคไป ผู้ใช้ส่วนมากจะอยู่ในช่วงสงครามซิธครั้งใหญ่ ปลายประสาทเมอร์เกิล
ปลายประสาทรับแรงกลในระบบรับความรู้สึกทางกาย จะมีลักษณะทางกายวิภาคโดยเฉพาะ ๆ ที่เหมาะกับสิ่งเร้า และโดยทั่วไปอาจเป็นแบบที่หุ้มปลอก/แคปซูล (เช่น Merkel ending) อันเป็นเนื้อเยื่อนอกเซลล์ประสาท หรืออาจเป็นปลายประสาทอิสระ เมื่อเนื้อเยื่อรอบ ๆ ปลายประสาทแปรรูปเพราะสิ่งเร้าที่เหมาะสม (เช่นปลายแหลมสำหรับปลายประสาทเมอร์เกิล) โปรตีนที่ผิวของเซลล์ประสาทก็จะแปรรูปด้วย ทำให้ไอออน Na+ และ Ca2+ ไหลเข้าผ่านช่องไอออนของเซลล์เป็นกระแสไฟฟ้าที่เรียกว่าศักย์ตัวรับความรู้สึก (receptor potential) ซึ่งถ้าถึงขีดเริ่มเปลี่ยนก็จะทำให้เซลล์สร้างศักยะงานส่งไปยังระบบประสาทกลาง โดยเริ่มต้นส่งไปที่ไขสันหลังหรือก้านสมอง[20][21] ตัวรับความรู้สึกแต่ละประเภท ๆ จากตำแหน่งโดยเฉพาะ ๆ จะมีใยประสาทเป็นของตนเองจนถึงไขสันหลังตลอดไปจนถึงสมอง[22] ความเฉพาะเจาะจงเช่นนี้ทำให้ระบบประสาทกลางจำแนกได้ว่า เป็นความรู้สึกประเภทไรและมาจากส่วนไหนของร่างกาย เซลล์รับแสง
จอประสาทตามมนุษย์มีเซลล์รูปแท่งประมาณ 120 ล้านเซลล์ และมีเซลล์รูปกรวยประมาณ 6 ล้านเซลล์ สัตว์ต่าง ๆ สปีชีส์มีอัตราส่วนของเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวยที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่า เป็นสัตว์กลางวันหรือสัตว์กลางคืน นอกจากเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวยแล้ว ยังมี retinal ganglion cell (ตัวย่อ RGC) ประมาณ 1.5 เซลล์ในมนุษย์ และมี 1-2% ที่ไวแสง เซลล์กัลวานี
ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด ครึ่งเซลล์แรกจะประกอบด้วยโลหะแข็งชนิดหนึ่ง (เรียกว่าขั้วไฟฟ้า) ที่จุ่มอยู่ในสารละลายชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยไอออนบวก หรือแคตไอออน (cation) (พร่องอิเล็กตรอน) ของโลหะที่ทำเป็นขั้วไฟฟ้า อีกครึ่งเซลล์หนึ่งจะประกอบด้วยโลหะแข็งอีกชนิดหนึ่งทำเป็นขั้วไฟฟ้าที่จุ่มอยู่ในสารละลายอีกชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยไอออนลบ หรือแอนไอออน (anion) (อิเล็กตรอนเกิน) ของโลหะที่ทำเป็นขั้วไฟฟ้านั้นเช่นกัน ทั้งสองครึ่งเซลล์จะเชื่อมถึงกันเพื่อความสมดุลของประจุจากไอออนทั้งสองแบบ ในสาระสำคัญ ภายในครึ่งเซลล์แรกจะเกิดออกซิเดชัน (oxidation) ระหว่างขั้วไฟฟ้ากับสารละลาย ทำให้สายละลายพร่องอิเล็กตรอน โดยอิเล็กตรอนที่พร่องไปสะสมที่ขั้วไฟฟ้า ภายในครึ่งเซลล์หลังจะเกิดรีดักชัน (reduction) ระหว่างขั้วไฟฟ้ากับสารละลาย ทำให้สารละลายได้รับอิเล็กตรอนเพิ่ม ทำให้ขั้วไฟฟ้าพร่องอิเล็กตรอน (เรียกว่าโฮล) ดังนั้นเมื่อเชื่อมสองครึ่งเซลล์เข้าด้วยกันเป็นหนึ่งเซลล์สมบูรณ์ ปฏิกิริยาโดยรวมจึงเรียกว่าปฏิกิริยารีดอกซ์ เพื่อให้เกิดความสมดุลทางเคมี สภาวะที่สมดุลสามารถเขียนเป็นสัญลักษณ์ได้ดังต่อไปนี้ (เมื่อ "M" เป็นไอออนบวกของโลหะ ซึ่งหมายถึงอะตอมที่มีประจุไม่สมดุลเนื่องจากการ การสูญเสียของอิเล็กตรอน "n" ตัว) เซลล์แสงอาทิตย์
เซลล์แสงอาทิตย์มักจะมีการเชื่อมต่อและห่อหุ้มด้วยระบบไฟฟ้าเป็นโมดูล โมดูลนี้มักจะมีแผ่น กระจกด้านหน้า (หันหาดวงอาทิตย์) ช่วยให้แสงผ่านในขณะที่มันปกป้องเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์จากรอยขีดข่วนและแรงกระทบอันเนื่องมาจากฝุ่นที่พัดมากับลม, ฝน, ลูกเห็บ ฯลฯ เซลล์แสงอาทิตย์ยังมีการเชื่อมต่อแบบอนุกรมในโมดูลเพื่อผบวกแรงดันเข้าด้วยกัน แม้ว่าการเชื่อมต่อเซลล์แบบขนานจะให้กระแสที่สูงขึ้น แต่ก็มีปัญหาที่สำคัญมากเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น ผลกระทบจากเงาสามารถทำให้แถว(ของหลายเซลล์ที่ต่ออนุกรม)ในแนวขนานที่อ่อนแอปิดตัวลดลง (สว่างน้อยกว่า) ก่อให้เกิดการสูญเสียพลังงานที่สำคัญและยังทำลายแถวที่อ่อนแอนั้นด้วย อันเนื่องมาจากการให้ไบอัสกลับหลังที่มีมากเกินไปที่ใส่ให้กับเซลล์เงาจากพันธมิตรที่ส่องสว่าง สตริงของเซลล์อนุกรมมักจะได้รับการจัดการอย่างเป็นอิสระและไม่ได้ถูกเชื่อมต่อแบบขนาน ยกเว้นจะเป็นวงจรขนานพิเศษ แม้ว่าโมดูลสามารถถูกเชื่อมต่อระหว่างกันเพื่อสร้างอาร์เรย์ที่มี แรงดันไฟฟ้าดีซีสูงสุดและกำลังการผลิตกระแสโหลดที่ต้องการโดยการใช้ MPPTs อิสระ (maximum power point trackers) ที่จะให้ทางออกที่ดีกว่า ในกรณีที่ไม่มีวงจรขนาน shunt diodes สามารถนำมาใช้เพื่อลดการสูญเสียพลังงานอันเนื่องมาจากการเกิดเงาในอาร์เรย์กับชุดเซลล์ที่ต่อกันอยู่แบบอนุกรม/ขนาน วิวัฒนาการของตา
หน่วยประมวลแสงพื้นฐานของตาก็คือเซลล์รับแสง ซึ่งเป็นเซลล์พิเศษที่มีโมเลกุลสองอย่างในเยื่อหุ้มเซลล์ คือโปรตีนไวแสงอ็อปซิน ซึ่งล้อมรอบสารรงควัตถุ chromophore ที่ช่วยแยกแยะสี กลุ่มเซลล์เช่นนี้จะเรียกว่า จุดไวแสง (eyespots) ซึ่งวิวัฒนาการเกิดขึ้นเองกว่า 40-65 ครั้ง จุดไวแสงจะช่วยให้สัตว์รับรู้ทิศทางและความสว่างโดยพื้นฐาน แต่จะไม่พอแยกแยะวัตถุต่าง ๆ จากสิ่งแวดล้อม[20] การพัฒนาระบบที่สามารถแยกแยะทิศทางของแสงที่ละเอียดจนถึงไม่กี่องศาดูเหมือนจะเป็นเรื่องยากกว่ามาก และไฟลัมสัตว์เพียงแค่ 6 ไฟลัมจาก 30+ ไฟลัม[upper-alpha 2] ได้พัฒนาระบบเช่นนี้ แต่สปีชีส์สิ่งมีชีวิต 96% ทั้งหมดในปัจจุบันก็อยู่ในไฟลัมเหล่านี้[20] ระบบรับแสงที่ซับซ้อนเช่นนี้เริ่มต้นจากการเป็นแผ่นไวแสงมีหลายเซลล์ซึ่งค่อย ๆ ยุบลงเป็นรูปถ้วย ซึ่งแรกสุดจะทำให้สามารถแยกแยะทิศทางของแสงได้ดีขึ้น โดยจะรู้ทิศทางได้ละเอียดยิ่งขึ้น ๆ เมื่อหลุมลึกลงเรื่อย ๆ เทียบกับแผ่นไวแสงแบน ๆ ที่ไม่สามารถกำหนดทิศทางของแสง เพราะแสงไม่ว่าจะมาจากทิศทางไหนก็จะกระตุ้นเซลล์รับแสงเดียวกัน ตาที่มีรูปถ้วยจะช่วยให้แยกแยะทิศทางได้บ้าง เพราะแสงในทิศต่าง ๆ จะกระตุ้นเซลล์รับแสงที่ต่างกัน ตาเป็นหลุม ซึ่งเกิดขึ้นโดยยุคแคมเบรียน จะเห็นได้ในหอยทากดึกดำบรรพ์ และก็พบด้วยในหอยทากและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่ยังมีอยู่ทุกวันนี้ เช่น พลานาเรีย ตาบอดสี
โดยทั่วไปมนุษย์จะมีเซลล์รับแสงอยู่ด้วยกัน 2 กลุ่ม กลุ่มแรกทำหน้าที่รับรู้ถึงความมืด หรือ สว่าง ไม่สามารถแยกแยะสีสันได้ แต่จะมีความไวในการกระตุ้นแม้ในที่ที่มีแสงเพียงเล็กน้อย เช่น เวลากลางคืน ส่วนเซลล์กลุ่มที่สองจะทำหน้าที่บอกสีต่าง ๆ ที่เรามองเห็น โดยจะแยกได้อีกเป็น 3 ชนิด ตามระดับคลื่นแสง หรือสี ที่กระตุ้น ได้แก่ เซลล์รับแสงสีแดง เซลล์รับแสงสีน้ำเงิน และเซลส์รับแสงสีเขียวสำหรับการรับแสงสีอื่น โดยให้สมองเราแปลภาพออกมาเป็นสีต่าง ๆ ตัวรับรู้สารเคมี
ตัวรับเคมีของลิ้นอยู่ในซูเปอร์สกุลสองอย่างของ G protein-coupled receptor (GPCR)
ซึ่งเป็นโปรตีนที่ผิวเซลล์ซึ่งสามารถยึดกับลิแกนด์อันหนึ่งนอกเซลล์
ซึ่งในกรณีนี้ก็คือสารเคมีจากอาหาร แล้วเริ่มกระบวนการส่งสัญญาณตามลำดับ (signaling cascade) หลายหลาก ที่อาจมีผลส่งศักยะงานไปยังสมองของสิ่งมีชีวิต
ตัวรับเคมีเป็นจำนวนมากที่ลิ้นซึ่งจะยึดกับลิแกนด์โดยเฉพาะ ๆ สามารถรับรสได้ 5 อย่างหลัก ๆ คือ เปรี้ยว หวาน ขม เค็ม และอุมะมิ
รสเค็มและเปรี้ยวจะทำปฏิกิริยากับช่องไอออนของเซลล์ได้โดยตรง ในขณะที่รสหวานและขมจะมีปฏิสัมพันธ์กับ GPCR ของเซลล์ ส่วนรสอุมะมิโดยผ่านกลูตาเมตก็จะมีปฏิสัมพันธ์กับ GPCR ด้วย เซลล์ประสาทรับความรู้สึก
เซลล์ประสาทรับความรู้สึก หรือ นิวรอนรับความรู้สึก () เป็นเซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่เปลี่ยนตัวกระตุ้นภายนอกต่าง ๆ ที่อยู่ในสิ่งแวดล้อม ให้เป็นตัวกระตุ้นภายใน นิวรอนรับความรู้สึกเริ่มทำงานเมื่อเกิดสัญญาณความรู้สึก แล้วส่งข้อมูลความรู้สึกต่อไปในส่วนต่าง ๆ ของระบบประสาท ซึ่งในที่สุดก็จะไปถึงสมองหรือไขสันหลัง โดยที่ไม่เหมือนเซลล์ประสาทของระบบประสาทกลาง ที่มีสัญญาณเข้ามาจากเซลล์ประสาทอื่น ๆ นิวรอนรับความรู้สึกเริ่มทำงานเพราะรับการกระตุ้นด้วยคุณลักษณะทางกายภาพอย่างหนึ่งของตัวกระตุ้น เป็นต้นว่าแสงที่มองเห็นได้ เสียง ความร้อน และการกระทบทางกาย หรือด้วยคุณลักษณะทางเคมี เช่นในกรณีของกลิ่นและรส เซลล์รับแสง
เมื่อแสงสว่างทำปฏิกิริยากับระบบส่งสัญญาณของ melanopsin, retinal ganglion cell (ตัวย่อ RGC) ที่ประกอบด้วย melanopsin ก็จะปล่อยพลังประสาทผ่านแอกซอนไปยังเป้าหมายเฉพาะต่าง ๆ ในสมอง รวมทั้งนิวเคลียส olivary pretectal nucleus (ศูนย์ที่มีหน้าที่ควบคุมรูม่านตา), lateral geniculate nucleus (ตัวย่อ LGN) และนิวเคลียส suprachiasmatic nucleus ของไฮโปทาลามัส (ซึ่งทำหน้าที่เป็นนาฬิกาหลักของระบบจังหวะรอบวัน) ตัว RGC ที่ประกอบด้วย melanopsin เชื่อกันว่ามีออกฤทธิ์ต่อนิวเคลียสเป้าหมาย โดยปล่อยสารสื่อประสาทกลูตาเมต และ pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP) ที่ไซแนปส์ วิวัฒนาการของการเห็นเป็นสีในไพรเมต
ไพรเมตเห็นภาพสีด้วยเซลล์รูปกรวย 3 ประเภท (Trichromacy) ที่ตอบสนองสูงสุดต่อคลื่นแสงสีม่วง (คลื่นสั้น S) สีเขียว (คลื่นกลาง M) และสีเหลือง-เขียว (คลื่นยาว L) โดยมีโปรตีนอ็อปซิน (Opsin) เป็นสารรงควัตถุไวแสง (photopigment) หลักในตา และลำดับ/โครงสร้างของอ็อปซินจะเป็นตัวกำหนดความไวสี/สเปกตรัมต่าง ๆ ของเซลล์รูปกรวย แต่ก็ไม่ใช่ว่า ไพรเมตทั้งหมดจะสามารถเห็นภาพสีด้วยเซลล์ 3 ประเภท จอตา
เมื่อแสงตกลงบนเซลล์รับแสง เซลล์ก็จะส่งสัญญาณที่ได้สัดส่วนกับแสงนั้นผ่านไซแนปส์ไปยัง bipolar cell
ซึ่งก็ส่งสัญญาณต่อไปยัง RGC
นอกจากนั้น สัญญาณจากเซลล์รับแสงยังมีการส่งไปทางด้านข้างระหว่าง horizontal cell และ amacrine cell อีกด้วย
ซึ่งแปลงสัญญาณข้อมูลก่อนที่จะไปถึง RGC
มีการรวมสัญญาณจากเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย (โดยเซลล์ในเรตินาที่รับสัญญาณต่อจากเซลล์รับแสง)
แม้ว่า เซลล์รูปแท่งจะมีระดับการทำงานมากที่สุดในที่ที่มีแสงสลัว และจะส่งสัญญาณในระดับอิ่มตัวในช่วงกลางวัน
ในขณะที่เซลล์รูปกรวยทำงานในที่สว่างกว่าเพราะไม่มีความไวพอที่จะทำงานในที่มีแสงสลัว เซลล์รับแสง
การถ่ายโอนแสงในเซลล์รับแสงไม่เหมือนใคร คือ ตัวกระตุ้น (ในที่นี่คือแสง) กลับลดระดับการตอบสนองของเซลล์ (คืออัตราการยิงสัญญาณ) ซึ่งเป็นการตอบสนองที่ไม่ทั่วไปในระบบรับความรู้สึก ซึ่งโดยทั่ว ๆ ไปแล้ว ตัวกระตุ้นจะเพิ่มการตอบสนองของเซลล์ อย่างไรก็ดี กระบวนการเช่นนี้มีข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายอย่าง แบบสิ่งเร้า
ตาสามารถตรวจจับสิ่งเร้าทางตาเมื่อโฟตอนเป็นเหตุให้โมเลกุล photopigment โดยเฉพาะ rhodopsin สลายตัว
Rhodopsin ซึ่งปกติเป็นสีชมพู จะซีดลงในกระบวนการนี้
ถ้าแสงจ้ามาก photopigment จะสลายตัวเร็วกว่าที่จะสามารถสร้างใหม่
เมื่อ photopigment สร้างใหม่ได้น้อย ตาก็จะไม่ไวแสง
เช่น ถ้าเข้าไปในห้องมืดจากที่สว่าง ก็จะต้องใช้เวลาสักระยะเพื่อสร้าง rhodopsin จำนวนพอสมควรขึ้นมาใหม่
ซึ่งเมื่อถึงจุดนี้ photopigment ที่ยังไม่ซีดก็จะมีมากขึ้นเพื่อรับโฟตอนของแสง เพราะอัตราการสร้างใหม่สูงกว่าอัตราการซีดลง
นี่เป็นกระบวนการที่เรียกว่า การปรับตัวของตา (eye adaptation) วิวัฒนาการของการเห็นเป็นสีในไพรเมต
ทฤษฎีนี้เสนอว่า ประโยชน์ของการมีเซลล์รูปกรวยแบบ M และ L ที่รับแสงต่างกันก็เพื่อในช่วงเวลาที่ผลไม้ขาดแคลน เพราะสัตว์จะสามารถระบุหาใบไม้ที่อ่อนและแดงกว่า ซึ่งมีโปรตีนมากกว่า ทำให้อัตรารอดชีวิตสูงขึ้น[7][15] ทฤษฎีนี้ได้หลักฐานที่แสดงว่า การเห็นเป็นภาพสีด้วยเซลล์ 3 ประเภทเกิดขึ้นดั้งเดิมในแอฟริกา เพราะลูกโพ-ไทร-มะเดื่อและลูกปาลม์ไม่ค่อยมี ดังนั้น ธรรมชาติจึงเพิ่มความกดดันคัดเลือกให้เห็นเป็นสี แต่ทฤษฎีนี้ไม่สามารถอธิบายการคัดเลือกให้มีภาวะพหุสัณฐานในการเห็นภาพสีด้วยเซลล์ 3 ประเภทในสปีชีส์ที่ไม่ได้มาจากแอฟริกา[15] เซลล์รับแสง
ในปี ค.ศ. 1991 ฟอสเตอร์และคณะได้ค้นพบเซลล์รับแสงที่ไม่ใช่เซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวยในตาหนู ที่สื่อการควบคุมจังหวะรอบวัน (circadian rhythm)[7] เซลล์รับแสงที่เรียกว่า intrinsically photosensitive retinal ganglion cells (ตัวย่อ ipRGC แปลว่า RGC ไวแสงโดยธรรมชาติ) เหล่านี้ เป็นส่วนย่อย ๆ (~1–3%) ของ RGC ที่อยู่ในเรตินาชั้นด้านใน ซึ่งก็คืออยู่ด้านหน้า (ดูโครงสร้างในจอประสาทตา) ของเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวยซึ่งอยู่ด้านนอกของเรตินา เซลล์ประสาทไวแสงเหล่านี้มีสารรงควัตถุไวแสงที่เรียกว่า melanopsin[23][24][25][26][27] ที่ดูดกลืนแสงที่มีความยาวคลื่นในระดับสูงสุดที่ ~480 นาโนเมตร[28] ซึ่งต่างจากเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย นอกจากหน้าที่เกี่ยวกับจังหวะรอบวันและพฤติกรรมอย่างอื่น ๆ แล้ว ipRGCs ยังมีบทบาทในการเริ่มรีเฟล็กซ์ปรับรูม่านตา (pupillary light reflex) อีกด้วย[29] วิวัฒนาการของตา
จุดรับแสงจะพบในกลุ่มสัตว์ใหญ่ ๆ เกือบทั้งหมด และสามัญในบรรดาสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวรวมทั้งยูกลีนา จุดรับแสงของยูกลีนาเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า "stigma" (แปลว่า จุดรับแสงเหมือนกัน) ซึ่งอยู่ที่ปลายเซลล์ด้านหน้า เป็นจุดรงควัตถุสีแดงซึ่งบังผลึกไวแสงจำนวนหนึ่ง เมื่อรวมกับแฟลเจลลัมด้านหน้า จุดไวแสงจะช่วยให้สิ่งมีชีวิตเคลื่อนไหวตอบสนองต่อแสง บ่อยครั้งไปทางแสงเพื่ออำนวยการสังเคราะห์แสง[20] และเพื่อกำหนดกลางวันกลางคืน โดยเป็นส่วนของจังหวะเซอร์เคเดียน เซลล์รับแสง
ในปี ค.ศ. 2005 เด็นนิส เดซีย์และคณะได้แสดงในวงศ์ลิงโลกเก่าว่า RGC แบบยักษ์ (giant ganglion cell) ที่มีการแสดงออกของ melanopsin นั้น ส่งแอกซอนไปยัง lateral geniculate nucleus ในทาลามัส[30] คือ ก่อนหน้านี้ ได้มีการค้นพบแต่แอกซอนที่ส่งไปยัง pre-tectal nucleus ในสมองส่วนกลาง และไปยัง suprachiasmatic nucleus ในไฮโปทาลามัสเท่านั้น ถึงกระนั้น หน้าที่เกี่ยวกับการเห็นของเซลล์นี้ยังไม่ชัดเจน (ถ้ามี) เซลล์แสงอาทิตย์
วัสดุที่ต่างกันแสดงประสิทธิภาพที่ต่างกันและมีค่าใช้จ่ายที่ต่างกัน วัสดุสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ ที่มีประสิทธิภาพจะต้องมีลักษณะที่ตรงกับสเปกตรัมของแสงที่มีอยู่ เซลล์บางตัวถูกออกแบบมาเพื่อแปลงความยาวคลื่นของแสงอาทิตย์ที่มาถึงพื้นผิวโลกได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม เซลล์แสงอาทิตย์บางตัวจะเหมาะสำหรับการดูดซึมแสงนอกชั้นบรรยากาศของโลกได้เป็นอย่างดี วัสดุที่ดูดซับแสงมักจะสามารถใช้ในการกำหนดค่าทางกายภาพหลายอย่างเพื่อใช้ประโยชน์จากการดูดกลืนแสงที่แตกต่างกันและกลไกการแยกประจุ จอตา
การตอบสนองของเซลล์รูปกรวยต่อแสงที่มีความยาวคลื่นต่าง ๆ เรียกว่า spectral sensitivity (แปลว่า ความไวสเปกตรัม)
ในการเห็นของมนุษย์โดยปกติ มีเซลล์รูปกรวย 3 ประเภทที่มีความไวสเปกตรัมใน 3 ระดับ
ซี่งเรียกว่า เซลล์รูปกรวยน้ำเงิน เขียว และแดง แต่อาจจะถูกต้องกว่าถ้าเรียกว่า เซลล์รูปกรวยไวความยาวคลื่นสั้น ไวความยาวคลื่นกลาง และไวความยาวคลื่นยาว เซลล์บี
ร่างกายของมนุษย์สร้างบีเซลล์จำนวนหลายพันล้านชนิดในแต่ละวันมาอยู่ในระบบเลือดและน้ำเหลืองเพื่อทำหน้าที่ในระบบภูมิคุ้มกัน เซลล์เหล่านี้จะยังไม่ทำหน้าที่ผลิตแอนติบอดีจนกว่าจะถูกกระตุ้นเต็มที่ โดยบีเซลล์แต่ละตัวจะมีรีเซพเตอร์โปรตีน (receptor protein) เรียกว่า บีเซลล์ รีเซพเตอร์ (B cell receptor - BCR) บนผิวเซลล์ ซึ่งจะมีความจำเพาะต่อแอนติเจนเพียงหนึ่งชนิด บีเซลล์รีเซพเตอร์เป็นอิมมูโนกลอบูลินที่ติดอยู่บนผิวเซลล์ ซึ่งเมื่อบีเซลล์เจอกับแอนติเจนที่จำเพาะ (แอนติเจนจับกับรีเซพเตอร์) และได้รับสัญญาณเสริมจากเฮลเปอร์ทีเซลล์แล้วก็จะพัฒนาต่อไปเป็นเซลล์ชนิดใดชนิดหนึ่งระหว่างพลาสมาเซลล์กับเมโมรีบีเซลล์ บีเซลล์อาจจะพัฒนาไปเป็นเซลล์ชนิดใดชนิดหนึ่งได้ในทันทีหรือเข้าสู่การพัฒนาระยะกลางคือปฏิกิริยาในเจอร์มินัลเซนเตอร์ ซึ่งบีเซลล์จะกลายพันธุ์หลายครั้งในยีนที่สร้างอิมมูโนกลอบูลินจนมีความจำเพาะต่อแอนติเจนมากขึ้น และอาจจะเปลี่ยนคลาสได้ด้วย โรคจอตามีสารสี
อาร์พีเป็นโรคที่ปรากฏโดยการสูญเสียเซลล์รับแสง
ที่บุอยู่ที่ด้านหลังของดวงตา
ทำหน้าที่คล้ายกับฟิลม์ในกล้องถ่ายรูป
โดยปกติแล้ว เซลล์รูปแท่งซึ่งมีหน้าที่เกี่ยวกับการเห็นเวลากลางคืน มักจะเกิดความเสียหายก่อน
ซึ่งอธิบายว่า ทำไมความมีตาบอดแสง (nyctalopia) จึงเป็นอาการที่ปรากฏขึ้นก่อน
การเห็นเวลากลางวันซึ่งสื่อโดยเซลล์รูปกรวยจะรักษาไว้จนกระทั่งระยะหลัง ๆ ของโรค
ความเปรอะเปื้อนของ retinal pigment epithelium ด้วยสีดำ ๆ (เหมือนกระดูกและเข็ม)
เป็นอาการทั่ว ๆ ไปของ retinitis pigmentosa
ลักษณะที่เห็นได้ในตาอย่างอื่นคือขั้วประสาท (optic nerve head) ปรากฏเป็นสีเหลืองซีด
เส้นเลือดเกิดตีบแคบ
cellophane maculopathy (เป็นเยื่อเงา ๆ ที่เกิดปกคลุมจุดเห็นชัด คือ macula ทำให้มองไม่เห็น) Cystoid Macular Edema (จุดเห็นชัดบวมเพราะเหตุถุงน้ำที่เกิดขึ้น)
และต้อกระจกใต้ถุงหุ้มด้านหลัง (posterior subcapsular cataract) การรับรู้รส
หน่วยรับรสอยู่ที่เซลล์รับรส (taste receptor cell/taste cell) ซึ่งเป็นเซลล์เนื้อเยื่อประสาทบุผิว (neuroepithelial cell) ที่มีรูปกล้วย/รูปกระสวยโดยยาวไปตลอดตุ่มรับรส และมีขนที่ส่วนยอดแบบ microvilli ที่เรียกได้ว่า ขนรับกลิ่น (gustatory/taste hairs) ซึ่งทำหน้าที่เป็นพื้นผิวให้หน่วยรับรสทำปฏิกิริยากับโมเลกุลมีรสได้ โดยขนจะยื่นเข้าไปในรูรับรส (taste pore) ซึ่งกว้างประมาณ 1มม. และอยู่ที่ผิวลิ้น โดยทั่วไปแล้ว เซลล์รับรสมีหน้าที่ถ่ายโอนข้อมูลรสเป็นกระแสประสาท โดยเข้ารหัสข้อมูลว่าเป็นรสอะไร เข้มข้นแค่ไหน น่าชอบใจไม่น่าชอบใจ เป็นอันตรายหรือไม่ของรส และส่งข้อมูลผ่านไซแนปส์ที่ฐานเซลล์ผ่านสารสื่อประสาทต่าง ๆ เช่นเซโรโทนินเป็นต้น ไปยังใยประสาทรับความรู้สึก (sensory nerve fiber) ซึ่งก็จะส่งข้อมูลต่อไปยังระบบประสาทกลาง[23][123][124] กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง
กล้องแบบดั่งเดิมของนิวตันใช้กระจกโค้งที่ท้ายกล้อง สะท้อนแสงที่เข้าสู่กล้องให้มารวมกันที่จุดโฟกัสโดยกระจกโค้งที่ใช้รวมแสงนี้เรียกว่า กระจกปฐมภูมิ (Primary Mirror) จากนั้นแสงจะถูกสะท้อนออกจากแนวของกล้องด้วยกระจกทุติยภูมิ (Secondary Mirror)ซึ่งเป็นกระจกราบ เข้าสู่เลนส์ตาเพื่อขยายภาพให้สังเกตได้คล้ายกับกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง 
กล้องในสมัยของนิวตัน ความโค้งของกระจกที่ใช้เป็นความโค้งแบบผิวทรงกลม (Spherical Curvature)ซึ่งจะประสบปัญหาความคลาดทรงกลม (Spherical Aberration) ทำให้ภาพของวัตถุที่เป็นวงกลมเห็นเป็นวงรี ในปัจจุบันปัญหานี้แก้วได้โดยการขัดกระจกให้โค้งเป็นรูปพาราโบลา (Parabolic Curvature) ซึ่งทำให้แสงทุกสีสะท้อนไปที่จุดโฟกัสที่จุดเดียวกัน กล้องสะท้อนแสงส่วนใหญ่จึงใช้กระจกที่มีพื้นที่ผิวรูปพาราโบลา จอตา
นอกจากนั้นแล้ว RGC ยังมีความแตกต่างกันในความไวสีและวิธีการรวมข้อมูลทางพื้นที่ (spatial summation)
คือ เซลล์ที่มีการรวมข้อมูลทางพื้นที่เป็นเชิงเส้นเรียกว่า X cell (หรือว่า parvocellular cell, P cell, หรือ midget ganglion cell)
และที่มีการรวมข้อมูลไม่เป็นเชิงเส้นเรียกว่า Y cell (หรือ magnocellular cell, M cell, หรือ parasol retinal ganglion cell)
แต่ว่า ความคล้ายคลึงกันระหว่าง X cell และ Y cell ที่มีในเรตินาของแมว กับ P cell และ M cell ที่มีในเรตินาของสัตว์อันดับวานร อาจจะไม่ตรงไปตรงมาอย่างที่เคยคิด เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง
เซลล์แสงอาทิตย์ในกลุ่มนี้ยังไม่เป็นที่นิยมในท้องตลาด แม้ว่าเป็นที่กล่าวถึงว่ามีราคาถูกกว่า และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่ยังคงประสบปัญหาการเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว การถ่ายโอนความรู้สึก
ในระบบการเห็น เซลล์รับความรู้สึกคือตัวรับแสง (photoreceptor) ในจอตาที่เรียกว่า เซลล์รูปแท่ง (rod cell) และเซลล์รูปกรวย (cone cell) เปลี่ยนพลังงานทางกายภาพของแสงไปเป็นพัลส์ไฟฟ้า (electrical impulse) ที่เดินทางไปสู่สมอง พลังงานแสงก่อให้เกิดความเปลี่ยนแปลงในโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์ที่เรียกว่า rhodopsin เป็นความเปลี่ยนแปลงที่เริ่มกระบวนการระดับโมเลกุล ที่ส่งผลให้มีการลดระดับความต่างศักย์ไฟฟ้าของตัวรับแสง ซึ่งนำไปสู่การลดระดับสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งไปยังสมอง เพราะฉะนั้น เมื่อมีแสงมากขึ้นมากระทบตัวรับแสง ก็จะมีการถ่ายโอนสัญญาณที่นำไปสู่การส่งพลังไฟฟ้าในระดับความถี่ที่ต่ำลงไปยังสมอง  ตัวรับรู้สิ่งใกล้เคียง
ตัวรับรู้สิ่งใกล้เคียงมักจะปล่อยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าหรือลำรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่นรังสีอินฟราเรด) และมองหาการเปลี่ยนแปลงของสนามหรือสัญญาณที่ส่งกลับมา วัตถุที่กำลังตรวจหามักจะถูกเรียกว่าเป้าหมาย เป้าหมายต่างกันก็ใช้ตัวรับรู้ต่างกัน เช่นถ้าเป้าหมายเป็นพลาสติก ตัวรับรู้ก็จะเป็นแบบเก็บประจุ หรือ photoelectric ถ้าเป้าหมายเป็นโสหะ ตัวรับรู้ก็จะเป็นแบบเหนี่ยวนำ เป็นต้น เซลล์แสงอาทิตย์
โฟโตโวลตาอิกเป็นสาขาของเทคโนโลยีและการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้เซลล์แสงอาทิตย์ในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากแสงสว่าง แม้ว่ามันมักจะถูกนำมาใช้เฉพาะเพื่ออ้างถึงการผลิตกระแสไฟฟ้าจากแสงแดดก็ตาม เซลล์นั้นๆสามารถถูกอธิบายว่าเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ได้แม้ว่าแหล่งกำเนิดแสงไม่จำเป็นต้องเป็นดวงอาทิตย์ (เช่นแสงตะเกียงหรือไฟเทียม ฯลฯ) ในกรณีดังกล่าว เซลล์นั้นบางครั้งจะถูกใช้เป็นตัวตรวจจับแสง (English: photodetector) (เช่น ตัวตรวจจับแสงอินฟราเรด) เพื่อตรวจจับแสงหรือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆที่อยู่ในทัศนวิสัย หรือใช้วัดความเข้มของแสง การทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์หรือ photovoltaic (PV) cell ต้องมีคุณสมบัติพื้นฐาน 3 อย่างดังนี้ เซลล์ประสาท
หน่วยรับความรู้สึก (receptor) มีการตอบสนองหลายอย่างต่อสิ่งเร้า ไม่ว่าจะเป็นแบบปรับตัวอย่างช้า ๆ หรือส่งสัญญาณเรื่อย ๆ (tonic) ที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่สม่ำเสมอโดยส่งสัญญาณในอัตราที่สม่ำเสมอ แบบส่งสัญญาณเรื่อย ๆ มักจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่แรงขึ้นโดยเพิ่มความถี่การยิงสัญญาณ ปกติเป็นกราฟฟังก์ชันยกกำลังของสิ่งเร้าวาดคู่กับอัตราอิมพัลส์ต่อวินาที นี่อุปมาเหมือนกับคุณสมบัติของแสง (ที่ความถี่ใดความถี่หนึ่งโดยเฉพาะ) ที่เมื่อแสงจ้าขึ้น ก็จะต้องมีโฟตอนมากขึ้น เพราะว่า โฟตอนเองไม่สามารถจะ "แรงขึ้น" ที่ความถี่นั้น ๆ จอตา
เซลล์รูปกรวยตอบสนองต่อแสงสว่างและสื่อการเห็นรายละเอียดสูงเป็นภาพสีในที่สว่างช่วงกลางวัน (เป็นการเห็นที่เรียกว่า photopic vision)
ส่วนเซลล์รูปแท่งอยู่ในระดับอิ่มตัวในช่วงกลางวันและไม่มีบทบาทในการเห็น
แต่ว่า จะตอบสนองในที่สลัวและเป็นสื่อแก่การเห็นรายละเอียดที่ต่ำลงมาเป็นภาพสีเดียว (เป็นการเห็นที่เรียกว่า scotopic vision)
แสงสว่างในสำนักงานต่าง ๆ โดยมากจะอยู่ในระหว่างสองระดับนั้น (เป็นการเห็นที่เรียกว่า mesopic vision)
ซึ่งเป็นระดับความสว่างที่ทั้งเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวยมีบทบาทในข้อมูลการเห็นที่ส่งออกจากตา
แต่ข้อมูลที่เซลล์รูปแท่งส่งในการเห็นชนิดนี้ยังไม่ชัดเจน เสาแบบคลาสสิก
คอลัมน์แบ่งออกเป็นสามส่วน: ลำตัวเสา (shaft) ฐานล่าง และ หัวเสา สิ่งก่อสร้างคลาสสิกจะมีองค์ประกอบตามแนวนอนที่รองรับด้วยเสาที่เป็นคานที่เรียกว่า เอนทาเบลเชอร์ (entablature) ซึ่งแบ่งออกเป็นสามส่วน: หน้ากระดานทับหลัง (architrave), แถบลายตกแต่ง (frieze) และบัวคอร์นิซ ความแตกต่างของเสาแบบคลาสสิกทราบได้จากลักษณะของหัวเสาที่ใช้ที่จะมีเอกลักษณ์ที่แตกต่างกันออกไป เอฟซี รีเซพเตอร์
ตัวรับเอฟซี หรือ เอฟซี รีเซพเตอร์ () คือเป็นโปรตีนบนผิวของเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกัน ที่ทำหน้าที่เป็นรีเซพเตอร์ (ตัวรับหรือจับ) ของแอนติบอดีส่วนขา (Fc component, Constant region) เมื่อจับได้จะส่งสัญญาณเข้าไปสู่เซลล์ ต่างๆกันตามชนิดของแอนติบอดี ชนิดของรีเซพเตอร์ และ ชนิดของเซลล์ ส่งผลให้เซลล์ทำงานต่างๆ เช่น ฟาโกไซโทซิส (การทำลายแบคทีเรียโดยการนำเข้าเซลล์), degranulation (การปล่อยสารในเวซิเคิลในเซลล์ออกไป) และอื่นๆ โดยตัวรับเอฟซีแต่ละชนิดก็จะเจาะจงกับแอนติบอดีแต่ละไอโซไทป์ (isotype) และด้วยหน้าที่นี้จึงถือว่าตัวรับเอฟซีเป็นตัวเล่นที่สำคัญในระบบภูมิคุ้มกันส่วนของเหลว (humoral immune system)  เซลล์แสงอาทิตย์
เซลล์แสงอาทิตย์มักจะมีเส้นโค้งประสิทธิภาพแรงดันไฟฟ้าไม่อิสระ, ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิและ มุมเงา (English: shadow angle) ว่าวเตตระฮีดรอน
ว่าวเตตระฮีดรอน () เป็นว่าวกล่องแข็งหลายเซลล์ประกอบด้วยเซลล์รูปทรงสี่หน้า (tetrahedral shaped cells) ที่ถูกสร้างด้วยโครงสร้างที่เป็นชนิดรูปทรงสี่หน้า เซลล์มักจะถูกจัดเรียงอยู่ในลักษณะที่ทั้งว่าวยังเป็นทรงสี่หน้าปกติ ว่าวสามารถอธิบายได้ว่าเป็นส่วนประกอบแบบทรงสองหน้าด้วยเช่นกัน จอตา
เพื่อเป็นตัวอย่าง เมทริกซ์ต่อไปนี้เป็นหัวใจสำคัญในขั้นตอนวิธีคอมพิวเตอร์ในการตรวจจับขอบ
เมทริกซ์นี้เทียบเท่ากับโครงสร้างแบบจุดกลางและส่วนรอบ
ในตัวอย่างนี้ แต่ละช่องในเมทริกซ์เป็นข้อมูลจากเซลล์รับแสงแต่ละตัว
ช่องที่อยู่ตรงกลางเป็นจุดสนใจในที่นี้
ข้อมูลจากเซลล์รับแสงตรงกลางให้คูณด้วย +1 (เพิ่มน้ำหนัก)
ส่วนข้อมูลจากเซลล์รับแสงรอบ ๆ ที่ติดกับเซลล์ตรงกลางให้คูณด้วย -1/8 (ลดน้ำหนัก) 
ผลที่ได้ก็คือการบวกรวมกันของข้อมูลจากช่องทั้ง 9 ช่อง
โดยทำซ้ำกันอย่างนี้สำหรับเซลล์รับแสงในทุก ๆ ช่องในภาพโดยกระเถิบไปช่องหนึ่งในแถวไปให้ถึงสุดแถวแล้วจึงกระเถิบไปยังแถวต่อไป
ค่ารวมของเมทริกซ์คือ 0 ถ้าข้อมูลจาก 9 ช่องเท่ากันทั้งหมด
ผลศูนย์แสดงว่าภาพที่ได้รับเสมอกันรอบ ๆ จุดนั้น
ถ้าผลมีค่าลบหรือบวก นั่นแสดงว่ามีความแตกต่างกันภายในภาพที่ได้รับรอบ ๆ จุดนั้นที่เป็นลานรับสัญญาณของเซลล์รับแสง 9 เซลล์ เตตราโครมาซี
ในมนุษย์ มียีนสีของเซลล์รูปกรวยสองประเภทซึ่งอยู่ที่โครโมโซมเอกซ์ ซึ่งก็คือยีน opsin แบบคลาสสิกกรุ๊ป 2 ที่เรียกว่า OPN1MW และ OPN1MW2
มีการเสนอว่า เนื่องจากผู้หญิงมีโครโมโซมเอกซ์ 2 โครโมโซมในเซลล์ บางคนอาจจะมียีนสีของเซลล์รูปกรวยที่ต่างจากคนอื่น
และอาจจะเกิดมากเป็น tetrachromat มีเซลล์รูปกรวย 4 ประเภทที่ทำงานได้พร้อม ๆ กัน
โดยที่แต่ละประเภทตอบสนองต่อความยาวคลื่นที่ต่าง ๆ กันในช่วงสเปกตรัมที่เห็นได้  การรับรู้รส
มีเซลล์รับรสอุมะมิที่ตอบสนองต่อกลูตาเมต ในลักษณะเดียวกับที่เซลล์รับรสหวานตอบสนองต่อน้ำตาล คือ กรดอะมิโน L-glutamate จะจับกับ G protein-coupled receptor คือ T1R1/T1R3 ซึ่งก็จะเริ่มการทำงานของจีโปรตีนที่คู่กัน ซึ่งในที่สุดก็เริ่มการทำงานของ isoform ของ phospholipase C คือ PLCβ2 ซึ่งทำให้ inositol triphosphate (IP3) เข้มข้นขึ้น ทำให้หน่วยเก็บในเซลล์ปล่อย Ca2+ แล้วเปิดช่อง TRPM5 (calcium-activated non-selective cation channel) ซึ่งทำให้เซลล์ลดขั้วอาศัยไอออน Na+ ที่ไหลเข้าช่อง แล้วนำไปสู่การหลั่งสารสื่อประสาทที่ฐานของเซลล์ในที่สุด[38][67] เตตราโครมาซี
คำอธิบายปกติสำหรับภาวะ tetrachromacy ก็คือ เรตินาของสัตว์นั้นมีตัวรับแสง (photoreceptor) ความเข้มสูงสี่ประเภท (ซึ่งเรียกว่าเซลล์รูปกรวยในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ไม่ใช่เซลล์รูปแท่งซึ่งเป็นตัวรับแสงความเข้มต่ำ) ซึ่งกลืนแสงในสเปกตรัมต่าง ๆ กัน
นี่หมายความว่า สัตว์อื่นอาจจะเห็นสีมีความยาวคลื่นที่เกินไปจากที่มนุษย์มองเห็น และอาจสามารถแยกแยะสีต่าง ๆ ที่ปรากฏเป็นสีเดียวกันในมนุษย์
สัตว์สปีชีส์ที่มีการเห็นสีแบบ tetrachromatic จะได้เปรียบกว่าสัตว์อื่นทางกายภาพ แม้อาจจะแค่เพียงเล็กน้อย เซลล์รับแสง
เซลล์รับแสงไม่ได้ส่งข้อมูลเกี่ยวกับสีโดยตรง แต่ส่งสัญญาณว่ามีแสงอยู่ในลานสายตา จอตา
โครงสร้างเหล่านี้สามารถย่อลงเป็น 4 ส่วนโดยหน้าที่ คือ
การรับแสง, การส่งสัญญาณไปยัง bipolar cell, การส่งสัญญาณไปยัง RGC ซึ่งก็มีแบบที่ไวแสงด้วย (คือ photosensitive ganglion cell), และการส่งสัญญาณไปยังสมองผ่านเส้นประสาทตา
ในช่วงที่มีการต่อกันผ่านไซแนปส์ ก็จะมี horizontal cellและ amacrine cellที่มีการเชื่อมต่อแบบ lateral (คือเชื่อมต่อกันเองภายในชั้น) อยู่ด้วย โรคจอตามีสารสี
ผลของการมีอาร์พีเห็นได้ง่ายถ้าเปรียบเทียบกับทีวีหรือจอคอมพิวเตอร์
คือ แสงจากพิกเซลที่สร้างภาพบนจอเหมือนกับเซลล์รับแสงเป็นล้าน ๆ ตัวในเรตินา
ยิ่งมีพิกเซลน้อยลงเท่าไร ภาพที่เห็นก็ชัดน้อยลงเท่านั้น
มีเซลล์รับแสงจำนวนน้อยกว่า 10% ที่สามารถรับภาพสี
โดยเป็นแสงมีความเข้มสูงเหมือนกับที่มีในช่วงกลางวัน
เซลล์เหล่านี้อยู่ตรงกลางของเรตินาที่มีรูปเป็นวงกลม
เซลล์รับแสงกว่า 90% ที่เหลือรับแสงมีความเข้มต่ำ เป็นภาพขาวดำ
ซึ่งใช้ในที่สลัวและในตอนกลางคืน เป็นเซลล์ซึ่งอยู่รอบ ๆ เรตินา
RP ทำลายเซลล์รับแสงจากนอกเข้ามาส่วนตรงกลาง หรือจากส่วนตรงกลางออกไปด้านนอก
หรือทำลายเป็นย่อม ๆ ที่ทำให้เซลล์ส่วนตรงนั้นมีประสิทธิภาพในการตรวจจับแสงได้น้อยลง
ความเสื่อมจากโรคนี้จะมีการลุกลาม และยังไม่มีวิธีรักษา ระบบรับความรู้สึก
ลานรับสัญญาณ (receptive field) เป็นเขตในสิ่งแวดล้อมที่อวัยวะรับความรู้สึกและตัวรับความรู้สึกทำการตอบสนอง ตัวอย่างเช่น ส่วนของโลกที่ตาเห็นเป็นลานรับสัญญาณของตา และแสงที่เซลล์รับแสงคือเซลล์รูปแท่ง (rod cell) กับเซลล์รูปกรวย (cone cell) ในตารองรับก็เป็นลานรับสัญญาณของเซลล์เหล่านั้น นักวิทยาศาสตร์ปัจจุบันสามารถบ่งชี้ลานรับสัญญาณต่าง ๆ ในระบบการเห็น ระบบการได้ยิน และระบบรับความรู้สึกทางกาย ได้แล้ว
ภาวะที่รับรู้จากสิ่งเร้า () หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ภาวะที่รับรู้ () เป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพอย่างหนึ่งที่ตัวรับความรู้สึกรับรู้ได้ มีตัวอย่างเป็นต้นว่า อุณหภูมิ รสชาติ เสียง และแรงกดดัน ตัวรับความรู้สึกที่เริ่มทำงานเพราะสิ่งเร้ามีหน้าที่หลักในการเข้ารหัส"ภาวะที่รับรู้จากสิ่งเร้า" ช่องรับแสง
การใช้ “ช่องรับแสง” ของสมัยใหม่คือการใช้ด้านบนของสิ่งก่อสร้างที่เป็นแนวหน้าต่างเหนือระดับตาในการให้แสงส่องเข้ามาในบริเวณภายในของสิ่งก่อสร้างโดยไม่ทำให้เสียความเป็นส่วนตัวและไม่ดึงความสนใจไปกับทิวทัศน์ภายนอก การก่อสร้างโรงงานมักใช้วิธีนี้ หรือบ้านสมัยใหม่บางทีก็มีส่วนประกอบนี้ อีกตัวอย่างหนึ่งคือโรงละครครอสบีของโรงอุปรากรซานตาเฟที่ทางด้านหน้าและด้านหลังของหลังคาเชื่อมกันด้วยช่องรับแสง เพาโล โซเลอริใช้ “ช่องรับแสง” ที่เรียกว่า “ตวงแสง” (light scoops) เซลล์ประสาท
แบบ I สามารถจัดย่อยว่าตัวเซลล์อยู่ที่ตำแหน่งไหน สัณฐานพื้นฐานของแบบ I ซึ่งมีตัวอย่างเป็นเซลล์ประสาทสั่งการ (motor neuron) ของไขสันหลัง จะมีตัวเซลล์ (soma) และแอกซอนยาวบางหุ้มปลอกไมอีลิน รอบ ๆ ตัวเซลล์จะเป็นสาขาของต้นไม้เดนไดรต์ที่รับสัญญาณจากนิวรอนอื่น ๆ ส่วนแอกซอนจะไปสุดที่สาขาต่าง ๆ ที่เรียกว่าปลายแอกซอน (axon terminal) ซึ่งปล่อยสารสื่อประสาทเข้าไปในช่องที่เรียกว่าร่องไซแนปส์ (synaptic cleft) ซึ่งอยู่ระหว่างปลายแอกซอนและเดนไดรต์ของเซลล์ต่อไป เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดฟิล์มบาง
ไมโครอะมอร์ฟัสโครงสร้างเรียงตัวนี้ ดูดซับทั้งองค์ประกอบสามารถมองเห็นและองค์ประกอบสเปกตรัมของแสงอาทิตย์ที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วย ซึ่งนำไปสู่โการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ คุณสมบัติที่สำคัญ โครงสร้างเรียงตัวประกอบด้วยอะมอร์ฟัสและฟิล์มผลึกไมโครคริสตัลไลน์ซิลิคอนด้วยประสิทธิภาพโมดุลคงที่ถึง 8.5% แบล็คโมดุลมีลักษณะที่กลมกลืนกัน มีความสามารถในการผลิตพลังงานไฟฟ้าต่อวัตต์สูงกว่า ทั้งที่อุณหภูมิสูงและด้วยการกระจายแสง เซลล์รับแสง
การเปรียบเทียบเซลล์รูปกรวยและเซลล์รูปแท่งต่อไปนี้ มาจากหนังสือ Principles of Neural Science (หลักประสาทวิทยาศาสตร์) ของ ศ. อีริก แคนเดิล[18] ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในงานวิจัยเกี่ยวกับพื้นฐานทางสรีรภาพในการบันทึกความจำในนิวรอน[19] เซลล์รับแสง
กระบวนการถ่ายโอนแสง (phototransduction) นั้นเกิดขึ้นที่จอประสาทตา[15] ซึ่งประกอบด้วยเซลล์ประสาทเป็นชั้น ๆ[15] เซลล์รับแสง คือเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย อยู่ในชั้นในสุด[15] ส่วนชั้นกลาง ๆ มี bipolar cell ซึ่งรับสัญญาณประสาทมาจากเซลล์รับแสงแล้วส่งข้อมูลต่อไปยังชั้นนอกสุดของจอประสาทตา[15] ซึ่งเป็นชั้นที่ retinal ganglion cell (ตัวย่อ RGC) ประมวลผลสัญญาณแล้วจึงส่งต่อไปให้สมอง[15] โดยส่งผ่านแอกซอนของ RGC ที่รวมตัวกันเป็นเส้นประสาทตาแล้วออกจากตาผ่านช่องในเรตินาซึ่งอยู่ที่จุดบอด[15] Retinal ganglion cell
Bistratified RGC ส่งแอกซอนไปยังชั้น koniocellular layer ของ lateral geniculate nucleus
พึ่งมีการระบุ Bistratified RGC โดยเฉพาะเมื่อไม่นานนี้
คำว่า koniocellular มีความหมายว่า "เซลล์ที่เล็กเป็นผง" เพราะว่ามีขนาดเล็ก จึงทำให้พบยาก
ประมาณ 10% ของ RGC ทั้งหมดเป็น bistratified cell ในวิถีประสาท koniocellular pathway
และโดยเปรียบเทียบแล้ว เป็นเซลล์ที่รับข้อมูลมาจากเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวยจำนวนกลาง ๆ
เป็นเซลล์ที่แสดงความคมชัดทางพื้นที่ระดับกลาง มีความเร็วในการส่งสัญญาณอย่างกลาง ๆ สามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้ามีความเปรียบต่างกลาง ๆ
อาจมีบทบาทในการเห็นภาพสี
มีลานรับสัญญาณขนาดใหญ่ที่มีแต่จุดกลาง (ไม่มีส่วนรอบ)
ซึ่งตอบสนองสัญญาณจากเซลล์รูปกรวยสีน้ำเงินเป็นการเร้า (ON) และตอบสนองต่อสัญญาณจากเซลล์รูปกรวยสีแดงและสีเขียวเป็นการยับยั้ง (OFF) เซลล์ประสาทรับความรู้สึก
วงจรประสาทพื้นฐานของเรตินาประกอบด้วยเซลล์ประสาท 3 พวกต่อกันเป็นลูกโซ่ เซลล์เหล่านั้นคือ เซลล์รับแสง (จะเป็นเซลล์รูปแท่ง หรือว่า เซลล์รูปกรวย ก็ดี) เซลล์สองขั้ว และเซลล์ปมประสาทในเรตินา เซลล์ปมประสาทเป็นตัวสร้างศักยะงานเพื่อส่งไปยังระบบประสาทกลาง วงจรประสาทนี้เป็นทางสั้นที่สุด (คือตรงที่สุด) ในการส่งข้อมูลการเห็นไปยังสมอง  ตัวรับความรู้สึก
Encapsulated receptor (ตัวรับความรู้สึกมีถุงหุ้ม) ประกอบด้วยตัวรับความรู้สึกที่ผิวหนังประเภทที่เหลือทั้งหมด การมีแคปซูลหรือถุงหุ้มนั้น สามารถยังตัวรับความรู้สึกให้ทำหน้าที่เฉพาะกิจ (ดูรูปด้านบน) tonic receptor เป็นตัวรับความรู้สึกที่ปรับตัวอย่างช้า ๆ ไปตามตัวกระตุ้น[4] และจะสร้างศักยะงานต่อไปเรื่อย ๆ ตราบเท่าที่ตัวกระตุ้นยังดำรงอยู่[5] ดังนั้น มันจึงสามารถส่งข้อมูลเกี่ยวกับช่วงระยะเวลาของการกระตุ้น นอกจากนั้นแล้ว tonic receptor บางประเภทมีการทำงานอยู่ตลอดเวลา เพื่อแสดงระดับตัวกระตุ้นพื้นหลัง ตัวอย่างของ tonic receptor แบบนี้ก็คือ โนซิเซ็ปเตอร์, joint capsule และ muscle spindle[6] แบตเตอรี่
รูปแบบสามัญของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด คือแบตเตอรี่ รถยนต์ ซึ่งสามารถจะให้พลังงานไฟฟ้าได้ถึงประมาณ 10,000 วัตต์ในช่วงเวลาสั้น ๆ และมีกระแสตั้งแต่ 450 ถึง 1100 แอมแปร์ สารละลายอิเล็กโตรไลต์ของแบตเตอรี่คือ กรดซัลฟิวริก ซึ่งสามารถเป็นอันตรายต่อผิวหนังและตาได้ แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดที่มีราคาแพงมากเรียกว่า แบตเตอรี่เจล (หรือ "เจลเซลล์") 
ภายในจะบรรจุอิเล็กโตรไลต์ประเภทเซมิ-โซลิด (semi-solid electrolyte) ที่ป้องกันการหกได้ดี และแบตเตอรี่ชนิดอัดไฟใหม่ได้ที่เคลื่อนย้ายได้สะดวกกว่าคือประเภท "เซลล์แห้ง" ที่นิยมใช้กันในโทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก เซลล์ของแบตเตอรี่ชนิดนี้คือ เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง
เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง เป็นอุปกรณ์สำหรับการใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์มาเปลี่ยนให้เป็นกระแสไฟฟ้า ผ่านการถ่ายเทพลังงานของอิเล็กตรอนจากโมเลกุลของสีย้อมไวแสง ซึ่งถูกกระตุ้นจากสถานะพื้นไปที่สถานะกระตุ้นโดยแสงที่มากระทบ แล้วเคลื่อนที่ผ่านสารกึ่งตัวนำที่มีชั้นระดับพลังงานที่สามารถรับอิเล็กตรอนได้ ซึ่งนิยมใช้ไทเทเนียมไดออกไซด์ที่มีรูพรุน เป็นทั้งตัวส่งผ่านอิเล็กตรอนและตัวยึดเกาะโมเลกุลสารสี อุปกรณ์ถ่ายเทประจุ
CCD แบบ frame transfer แก้ปัญหาทั้งสองอย่างนี้ได้: มันมีพื้นที่เกราะป้องกัน, ไม่ไวต่อแสง, ที่ประกอบด้วยเซลล์จำนวนมากเท่ากับพื้นที่ที่สัมผัสกับแสง โดยปกติแล้ว บริเวณนี้ถูกปกคลุมด้วยวัสดุสะท้อนแสง เช่นอะลูมิเนียม เมื่อเวลาการเปิดรับแสงหมดไป เซลล์จะถูกถ่ายโอนอย่างรวดเร็วไปยังพื้นที่ที่ซ่อนอยู่ ที่นี่ ปลอดภัยจากแสงที่เข้ามาใดๆ เซลล์สามารถถูกอ่านได้ที่ความเร็วใดๆที่คนๆหนึ่งเห็นว่าจำเป็นที่จะต้องมีเพื่อวัดประจุของเซลล์ได้อย่างถูกต้อง ในขณะเดียวกัน ส่วนที่สัมผัสกับแสงของ CCD ก็เก็บรวบรวมแสงอีกครั้ง ดังนั้น ความล่าช้าจึงไม่เกิดขึ้นระหว่างการถ่ายภาพต่อเนื่อง จอตา
แม้ว่าเซลล์รับแสงหนึ่ง ๆ จะส่งข้อมูลเพียงส่วนเดียวในภาพรวมทั้งหมด แต่ว่า การส่งสัญญาณจากเซลล์รับแสง จะต้องผ่าน bipolar cell และผ่าน RGC แต่ก็ไม่ใช่เป็นการส่งสัญญาณโดยตรงในอัตราส่วน 1 ต่อ 1
เพราะว่า เรตินามีเซลล์รับแสง 150 ล้านเซลล์ แต่มีใยประสาทตาเพียง 1 ล้านเส้น
จึงต้องมีการรวมสัญญาณเข้าด้วยกัน 
นอกจากนั้นแล้ว การเชื่อมต่อกันและกันในแนวด้านข้าง (คือในชั้นเดียวกัน) ของ horizontal cell แล amacrine cell เปิดโอกาสให้เขตหนึ่ง ๆ ของเรตินาสามารถควบคุมอีกเขตหนึ่งได้ เช่น สิ่งเร้าของเรตินาส่วนหนึ่งสามารถยับยั้งการส่งสัญญาณของเรตินาอีกส่วนหนึ่ง
การยับยั้งอย่างนี้มีบทบาทสำคัญในการรวมสัญญาณที่ส่งไปทางเขตสมองในระดับที่สูงยิ่งขึ้นไป
แม้ว่า ในสัตว์มีกระดูกสันหลังในระดับต่ำอื่น ๆ (เช่นนกพิราบ) จะมีการปรับการส่งสัญญาณแบบ centrifugal 
ซึ่งก็คือการที่เซลล์ของอีกชั้นหนึ่งสามารถควบคุมการส่งสัญญาณของเซลล์ของอีกชั้นหนึ่ง หรือว่าเขตระดับสูงยิ่ง ๆ ขึ้นไปในสมองสามารถควบคุมการส่งสัญญาณของเซลล์ในเรตินา
แต่ว่า ความเป็นไปเช่นนี้ไม่มีในสัตว์อันดับวานร เซลล์รับแสง
กระบวนการพัฒนาการเป็นเซลล์รูปแท่ง เซลล์รูปกรวยแบบ S และเซลล์รูปกรวยแบบ M เริ่มจากแฟกเตอร์การถอดรหัส (transcription factor) หลายอย่าง รวมทั้ง RORbeta, OTX2, NRL, CRX, NR2E3 และ TRbeta2. โดยทั่วไปแล้ว เซลล์เบื้องต้นจะเจริญเป็นเซลล์รูปกรวยแบบ S โดยปริยาย แต่เหตุการณ์การถอดรหัสต่าง ๆ สามารถทำให้เจริญเป็นเซลล์รูปแท่งหรือเซลล์รูปกรวยแบบ M แม้ว่า เซลล์รูปกรวยแบบ L จะมีอยู่ในสัตว์อันดับวานร แต่ว่า การพัฒนาการของเซลล์ไม่เป็นที่รู้จักกันดีเนื่องจากว่าสัตว์ทดลองที่ใช้เป็นสัตว์อันดับสัตว์ฟันแทะที่ไม่มีเซลล์ชนิดนี้ มี 5 ขั้นตอนในการพัฒนาเป็นเซลล์รับแสง คือ การรับรู้รส
เพราะเซลล์รับรสมีชีวิตอยู่เพียงแค่ 7-10 วัน เซลล์ที่ตายจะทดแทนด้วยเซลล์ต้นกำเนิดชั้นฐานที่อยู่ด้วยกันในตุ่มรับรส ส่วนเซลล์ค้ำจุนมีรูปร่างคล้ายเซลล์รับรส แต่ไม่มีขนรับรส และไม่มีบทบาทในการรู้รส[23] ภาพติดตาชั่วขณะ
ภาพติดตาแบบเนกาทิฟ (negative afterimage) เกิดเมื่อ[[เซลล์รับแสง]]ของตา โดยเฉพาะ[[เซลล์รูปกรวย]]และ[[เซลล์รูปแท่ง]] [[การปรับตัวทางประสาท|ปรับตัว]]เนื่องจากรับ[[สิ่งเร้า]]เกินแล้วเสียความไวแสง
หลักฐานใหม่ ๆ ยังแสดงด้วยว่า [[เปลือกสมอง]]ก็มีบทบาทด้วย เซนเซอร์พิกเซลตอบสนอง
เซนเซอร์พิกเซลตอบสนอง () เป็นเซนเซอร์รูปภาพที่ประกอบด้วยวงจรประยุกต์ซึ่งบรรจุเซนเซอร์พิกเซลอยู่เป็นจำนวนมาก แต่ละพิกเซลบรรจุตัวตรวจจับรูปภาพและตัวเพิ่มพลังงานไฟฟ้าแบบตอบสนอง มีเซนเซอร์พิกเซลตอบสนองที่ใช้กันอยู่ทั่วไปหลากหลายชนิดเช่น CMOS APS พบได้ในกล้องของโทรศัพท์มือถือหรือกล้องเว็บ หรือDSLR การเซนเซอร์รูปภาพประเภทนี้ใช้ประมวลการ CMOS (และมักพูดกันในชื่อ เซนเซอร์ CMOS) ซึ่งมาใช้แทนที่อุปกรณ์ถ่ายเทประจุ (CCD) ได้ เซลล์กัลวานี
เซลล์กัลวานีมักจะถูกใช้เป็นแหล่งที่มาของพลังงานไฟฟ้า โดยธรรมชาติของมัน มันจะผลิตไฟฟ้ากระแสตรง เซลล์เวสตันมีแอโหนดที่ประกอบด้วยแคดเมียม ปรอท อมัลกัม และแคโทดที่ประกอบด้วยปรอทบริสุทธิ์ มีอิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายแคดเมียมซัลเฟต (อิ่มตัว) มี depolarizer เป็นซัลเฟตปรอท เมื่อสารละลายอิเล็กโทรไลต์อิ่มตัว แรงดันไฟฟ้าของเซลล์เป็นสิ่งที่สามารถผลิตขึ้นซ้ำได้เป็นอย่างดี ด้วยเหตุนี้ในปี 1911 มันเป็นถูกกำหนดให้เป็นมาตรฐานระหว่างประเทศสำหรับแรงดันไฟฟ้า การเลือกตัวกระตุ้นของนิวรอน
แบบ (model) การเลือกตัวกระตุ้นของนิวรอนที่ได้รับการยอมรับ เสนอว่า นิวรอนตอบสนองในระดับต่าง ๆ กันขึ้นอยู่กับความใกล้เคียงของตัวกระตุ้นจริง ๆ กับตัวกระตุ้นที่เลือก[3] ฮูเบลและวีเซลเป็นผู้เสนอหลักฐานสำคัญแรกที่แสดงการเลือกตัวกระตุ้นของนิวรอนในงานวิจัยปี ค.ศ. 1959[4] ซึ่งพบว่า แสงที่ทอดยาวไปในทิศทางต่าง ๆ เป็นตัวกระตุ้นที่มีผลที่สุดในเซลล์ธรรมดา (simple cell) ของคอร์เทกซ์ลาย (striate cortex) [5] ส่วนนิวรอนซับซ้อนอย่างอื่น (complex cell) ตอบสนองดีที่สุดต่อเส้นทอดยาวที่กำลังเคลื่อนไหวไปเฉพาะทิศทาง [4] โดยรวม ๆ แล้ว นิวรอนในคอร์เทกซ์สายตาปฐมภูมิมีการเลือกตัวกระตุ้นทั้งโดยทิศทาง โดยขนาด โดยตำแหน่ง และโดยรูปร่าง[4] ตัวกระตุ้น
การเห็นเปิดโอกาสให้สมองรับรู้และทำการตอบสนองต่อความเปลี่ยนแปลงในสิ่งแวดล้อมรอบ ๆ ตัว ข้อมูลคือตัวกระตุ้นที่เป็นแสงผ่านเข้าไปทางเรตินา แล้วก่อให้เกิดปฏิกิริยาในเซลล์ประสาทชนิดหนึ่งที่เรียกว่าเซลล์รับแสง (photoreceptor cell) ศักย์ตัวรับความรู้สึก (Receptor potential) ก็จะเริ่มเกิดขึ้นที่ตัวรับแสง และเมื่อศักย์ที่เกิดเนื่องจากตัวกระตุ้นมีระดับที่เพียงพอที่จะกระตุ้นตัวเซลล์ ก็จะทำให้เกิดสัญญาณส่งไปสู่ระบบประสาทกลาง โดยผ่านกลุ่มของเซลล์ประสาทอีกกลุ่มหนึ่งในเรตินา เซลล์แสงอาทิตย์
เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์และเซลล์แสงอาทิตย์พอลิเมอถูกสร้างขึ้นจากฟิล์มบาง (ปกติ 100 นาโนเมตร) ของสารกึ่งตัวนำอินทรีย์รวมทั้งโพลีเมอ เช่น polyphenylene vinylene และสาร โมเลกุลขนาดเล็ก เช่น copper phthalocyanine (เม็ดสีอินทรีย์สีฟ้าหรือสีเขียว) และ คาร์บอน ฟูลเลอรี และอนุพันธ์ fullerene เช่น PCBM การแปลงพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพที่ประสบความสำเร็จในวันนี้จะใช้โพลีเมอร์ที่นำไฟฟ้าต่ำมากเมื่อเทียบกับวัสดุอนินทรีย์ อย่างไรก็ตาม การปรับปรุงที่ผ่านมาได้นำไปสู่ ​​NREL (ห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติ) ที่ประสิทธิภาพ ได้รับการรับรองที่ 8.3% สำหรับ Konarka Power Plastic[49] และเซลล์ แทนเดมอินทรีย์ในปี 2012 ได้ถึง 11.1% เซลล์แสงอาทิตย์
เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิกอนอสัณฐาน (a-Si)ถูกทำจากซิลิกอนอสัณฐานหรือ microcrystalline silicon และโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์พื้นฐานคือ p-i-n junction. a-Si เป็นที่น่าสนใจที่นำถูกนำมาใช้เป็นวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ เพราะเป็นวัสดุที่อุดมสมบูรณ์ และปลอดสารพิษ (ไม่เหมือน CdTe เพื่อนของมัน) และใช้อุณหภูมิในการผลิตต่ำ ทำให้การผลิตอุปกรณ์สามารถทำได้บนพื้นผิวที่มีความยืดหยุ่นและค่าใช้จ่ายต่ำ เนื่องจากโครงสร้างอสัณฐานมีอัตราการดูดซึมของแสงที่สูงกว่าเซลล์ผลึก crystalline คลื่นแสงที่สมบูรณ์สามารถถูกดูดซึมด้วยชั้นบางมากๆของวัสดุที่ใช้งานเปลี่ยนแสงให้เป็นไฟฟ้า ฟิล์มที่หนาเพียง 1 ไมโครเมตรจะสามารถดูดซับ 90% ของ พลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานได้[35] สิ่งนี้จะช่วยลดความต้องการใช้วัสดุลง พร้อมๆกับ เทคโนโลยีปัจจุบันที่มีความสามารถในการเก็บสะสมของ a-Si ด้วยพื้นที่ขนาดใหญ่, ขนาดของการนำไปใช้งานสำหรับเซลล์ประเภทนี้อยู่ในระดับสูง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมันเป็นอสัณฐาน มันจึงมีความผิดปกติตามธรรมชาติและการผูกพันแบบห้อยอยู่สูง ทำให้มันเป็นตัวนำที่ไม่ดีสำหรับต้วขนส่งประจุไฟฟ้า การผูกพันแบบห้อยนี้ทำหน้าที่เป็นศูนย์รวมตัวกันใหม่ที่ลดอายุการใช้งานของตัวขนส่งอย่างรุนแรงและยึดติดระดับ Fermi level เพื่อให้การโดปวัสดุให้เป็น n-type หรือ p-type เป็นไปไม่ได้ Amorphous Silicon ยังทนทุกข์ทรมานจาก Staebler-Wronski effect ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่ใช้ซิลิกอนอสัณฐานลดลงเมื่อเซลล์สัมผัสกับแสง การผลิตเซลล์แสงอาทิตย์แบบ a-Si ฟิล์มบางจะใช้กระจกเป็นพื้นผิวและฝังชั้นบางมากๆของซิลิกอนโดยวิธี plasma-enhanced chemical vapor deposition ( PECVD ) หลายผู้ผลิต a-Si กำลังทำงานเพื่อลดค่าใช้จ่ายต่อวัตต์และเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงให้สูงด้วยการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเซลล์แสงอาทิตย์ multijunction เพื่อทำแผงเซลล์แสงอาทิตย์ บริษ้ท Anwell เทคโนโลยี จำกัด เพิ่งประกาศเป้าหมายสำหรับ PECVD แบบ multi-substrate-multi-chamber เพื่อลดค่าใช้จ่ายลงที่ US 0.50$ ต่อวัตต์[36] เสือ
เสือเป็นสัตว์ที่มีระบบประสาทสัมผัสที่ดีมากเป็นพิเศษ โดยเฉพาะระบบประสาทในด้านการมองเห็น เสือเป็นสัตว์ที่มีวิวัฒนาการในหลาย ๆ ด้านเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการล่าเหยื่อ ลูกนัยน์ตาของเสือมีเซลล์ที่สามารถรับภาพที่มีความสำคัญต่อการมองเห็น 2 ชนิด คือ เซลล์รูปแท่ง " (Rod Cell) " และ เซลล์รูปกรวย " (Cone Cell) " เซลล์รูปแท่งเป็นเซลล์ที่มีความไวต่อแสงมาก ทำหน้าที่รับภาพที่มีแสงสว่างน้อย ๆ เช่น การมองเห็นของเสือในเวลากลางคืน หรือการมองเห็นความเคลื่อนไหวของเหยื่อ ส่วนเซลล์รูปกรวยจะทำหน้าที่รับภาพที่มีแสงมาก เช่น การมองเห็นของเสือในเวลากลางวัน รวมทั้งการมองเห็นภาพที่เป็นสี ซึ่งเซลล์รูปกรวยจะให้รายละเอียดของวัตถุที่อยู่นิ่งกับที่ได้เป็นอย่างดี ซึ่งการที่เสือสามารถมองเห็นได้ทั้งในเวลากลางวันและกลางคืน มีสาเหตุมาจากการที่เสือสามารถขยายรูม่านตาและแก้วตาได้กว้างเมื่อเทียบกับขนาดของจอรับภาพ โดยปกติแล้วรูม่านตาของเสือจะมีลักษณะกลม แต่เมื่อเสือต้องอยู่ในที่ที่มีแสงจ้า เสือในสกุลแพนเทอราจะหดรูม่านตาให้เป็นรูปวงกลม ในขณะที่แมวในสกุลฟิลิสจะหดรูม่านตาให้เป็นรูปวงรี เพราะเซลล์รูปแท่งมีจำนวนมากกว่าเซลล์รูปกรวยซึ่งตรงกันข้ามกับสัตว์ที่หากินในเวลากลางวันซึ่งจะมีเซลล์รูปกรวยมากกว่าเซลล์รูปแท่ง เซลล์แสงอาทิตย์
เซลล์ multijunction ประสิทธิภาพสูงแต่เดิมถูกพัฒนามาสำหรับการใช้งานพิเศษ เช่นดาวเทียม และสำรวจอวกาศ แต่ยังถูกนำมาใช้ในขณะนี้อย่างมีประสิทธิภาพกับสถานีรวมพลังงานแสงอาทิตย์ในแนวพื้นโลก เซลล์ Multijunction ประกอบด้วยหลายๆฟิล์มบาง แต่ละเซลล์แสงอาทิตย์ติดตั้งซ้อนๆกัน มักจะใช้ขั้นตอน metalorganic vapour phase epitaxy ยกตัวอย่างเช่นเซลล์สามทางเชื่อมอาจประกอบด้วยเซมิคอนดักเตอร์เช่น GaAs, Ge และ GaInP2[39] แต่ละชนิดของสารกึ่งตัวนำจะมีลักษณะสมบัติเกียวกับพลังงานช่องว่างแถบซึ่งพูดง่ายๆว่าทำให้มันสามารถดูดซับแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดในสีบางสี หรือพูดให้แม่นยำมากขึ้นเพื่อดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าบนส่วนหนึ่งของสเปกตรัม การผสมกันของหลายเซมิคอนดักเตอร์จะเลือกสรรเพื่อดูดซับอย่างมีประสิทธิภาพส่วนใหญ่ของสเปกตรัมแสงอาทิตย์ จึงสร้างกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เซลล์รูปแท่ง
เซลล์รูปแท่ง () เป็นตัวรับแสง อยู่ที่จอตาของดวงตา มีความสามารถในการรับแสงมากกว่าเซลล์รูปกรวย ประสาทสัมผัส
การเห็นเป็นความสามารถของตาที่จะโฟกั้สและจับภาพที่เกิดจากแสงในความถี่ที่เห็นได้ที่ตกกระทบล งบนเซลล์รับแสง (Photoreceptor cell) ในเรตินาของตาแต่ละข้าง เป็นผลให้เกิดศักยะงานส่งข้อมูลไปยังระบบประสาทกลางเกี่ยวกับสีและความสว่าง มีเซลล์รับแสงสองอย่างคือเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย เซลล์รูปแท่งไวแสงมาก แต่ไม่ทำการแยกแยะสี เปรียบเทียบกับเซลล์รูปกรวยที่แยกแยะสี แต่ไวแสงน้อยกว่า นี่จึงเป็นที่ถกเถียงกันว่า นี่เป็นประสาทสัมผัสหนึ่งทาง สองทาง หรือสามทางกันแน่ แต่ว่า นักกายวิภาคโดยทั่ว ๆ ไปพิจารณาว่าเป็นประสาทสัมผัส 2 ทาง เพราะว่าเป็นตัวรับความรู้สึกต่าง ๆ กันที่รับรู้สีและความสว่าง บางพวกกล่าวว่า แม้แต่ stereopsis คือการรับรู้ระยะทาง (ความลึก) โดยใช้ตาสองข้าง ก็เป็นประสาทสัมผัสอย่างหนึ่ง แต่โดยทั่ว ๆ ไปแล้ว การรับรู้อย่างนี้ได้รับการพิจารณาว่าเป็นส่วนของประชาน (cognition) (คือการรับรู้ที่เกิดขึ้นหลังการรับข้อมูลจากประสาทสัมผัส) ที่เกิดขึ้นภายในคอร์เทกซ์สายตาภายในสมอง ซึ่งเป็นที่ที่ข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุและรูปแบบต่าง ๆ รับการแปลผลและการระบุ (ว่าเป็นอะไร) โดยเทียบกับประสบการณ์ที่เคยมีมาก่อนที่เรียกว่า ความทรงจำทางตา (visual memory) เซลล์รับแสง
ในปี ค.ศ. 2003 สตีเว็น ล็อกลีย์และคณะแสดงว่า แสงมีความยาวคลื่นที่ 460 นาโนเมตรสามารถลดระดับ melatonin (ซึ่งเป็นฮอร์โมนในเลือดที่สื่อจังหวะรอบวัน) เป็นระยะเวลายาวถึงสองเท่านานกว่าที่ความยาวคลื่น 555 นาโนเมตร งานวิจัยโดยมากบอกเป็นนัยว่า ระดับความยาวคลื่นที่ RGC ไวแสงตอบสนองมากที่สุดอยู่ระหว่าง 460-482 นาโนเมตร แต่ว่า งานวิจัยหลังจากนั้นโดยฟาร์ฮาน ไซดีและคณะในมนุษย์ที่ไม่มีเซลล์รูปแท่งไม่มีเซลล์รูปกรวยพบว่า แสงความเข้มสูงที่นำไปสู่การรับรู้อยู่ที่ความยาวคลื่น 481 นาโนเมตร ซึ่งก็หมายความว่า RGC ไวแสงนี้ ยังให้การเห็นขั้นพื้นฐานเกิดขึ้นได้ดีที่สุดในแสงสีน้ำเงิน[34] เซลล์รับแสง
โดยทั่ว ๆ ไปแล้ว คุณสมบัติเช่นนี้จึงยังให้เซลล์กลุ่มหนึ่งเกิดการเร้าและอีกกลุ่มหนึ่งเกิดการยับยั้งเพราะแสง แม้ว่า เซลล์รับแสงทั้งหมดจะตอบสนองในลักษณะเดียวกันต่อแสง ความเป็นไปอันซับซ้อนเช่นนี้สำคัญและขาดไม่ได้ในการตรวจจับสี (color) ความเปรียบต่าง (contrast) และขอบ (edge) เซลล์แสงอาทิตย์
GOLD STONE ENERGY เซลล์แสงอาทิตย์ หรือ โซลาร์เซลล์ (English: solar cell) หรือ เซลล์แสงสุริยะ หรือ GSENERGY เซลล์โฟโตโวลตาอิก (Photovoltaic cell) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าซึ่งทำหน้าที่แปลงพลังงานแสงหรือโฟตอนเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยตรงโดยปรากฏการณ์โฟโตโวลตาอิก[1] นั่นก็คือ คุณสมบัติของสารเช่น ค่าความต้านทาน แรงดัน และกระแส จะเปลี่ยนไปเมื่อมีแสงตกกระทบโดยไม่ต้องอาศัยแหล่งจ่ายไฟภายนอก และเมื่อต่อหลอดไฟ จะทำให้เกิดกระแสไหลผ่านหลอดนั้นได้ Retinal ganglion cell
Retinal ganglion cell (ตัวย่อ RGC) เป็นเซลล์ประสาทประเภทหนึ่ง
อยู่ที่ผิวด้านใน (ในชั้น ganglion cell layer) ของเรตินาในตามนุษย์
ซึ่งรับข้อมูลทางตามาจากเซลล์รับแสงผ่านเซลล์ประสาทที่อยู่ในระหว่างอีกสองประเภท คือ
horizontal cell และ amacrine cell
RGC รวม ๆ กันส่งทั้งข้อมูลทางตาที่ทำให้เกิดการเห็นภาพและไม่เกิดการเห็นภาพจากเรตินา
ไปยังเขตต่าง ๆ ในสมองรวมทั้งทาลามัส ไฮโปทาลามัส และสมองส่วนกลาง เซลล์รับแสง
ดังนั้น เพื่อจะระบุสี ระบบการมองเห็นต้องเปรียบเทียบการตอบสนองของกลุ่มเซลล์รับแสงต่าง ๆ คือโดยเฉพาะแล้ว จากกลุ่มเซลล์รูปกรวย 3 ประเภทที่ดูดกลืนแสงที่มีความยาวคลื่นต่าง ๆ กัน และเพื่อที่จะระบุความเข้มแสง ระบบการมองเห็นต้องคำนวณว่ามีเซลล์รับแสงกี่ตัวที่กำลังทำการตอบสนอง นี้เป็นกลไกที่ทำให้เกิดการเห็นโดย 3 สีหลัก (trichromacy) ในทั้งมนุษย์และในสัตว์อื่น ๆ บางชนิด จอภาพผลึกเหลว
ก่อนที่มีการจ่ายประจุไฟฟ้าเข้าไป โมเลกุลผลึกเหลวจะอยู่ในสภาวะไม่เป็นระบบ (chaotic state) ประจุบนโมเลกุลเหล่านี้ทำให้โมเลกุลทั้งหลายปรับเรียงตัวตามร่องขนาดเล็กจิ๋วบนขั้วอิเล็กโตรด ร่องบนขั้วทั้งสองวางตั้งฉากกัน ทำให้โมเลกุลเหล่านี้เรียงตัวในลักษณะโครงสร้างแบบเกลียว หรือไขว้ (ผลึก) แสงที่ผ่านทะลุตัวกรองตัวหนึ่ง จะถูกหมุนปรับทิศทางเมื่อมันผ่านทะลุผลึกเหลว ทำให้มันผ่านทะลุตัวกรองโพลาไรซ์ตัวที่สองได้ แสงครึ่งหนึ่งถูกดูดกลืนโดยตัวกรองโพลาไรซ์ตัวแรก แต่อีกครึ่งหนึ่งผ่านทะลุตัวกรองอีกตัว การเก็บพลังงาน
แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้, หรือเรียกว่า storage battery หรือ accumulator, เป็นแบตเตอรี่ไฟฟ้าชนิดหนึ่ง. มันประกอบด้วยเซลล์ไฟฟ้าเคมีหนึ่งชุดหรือมากกว่า, และเป็นต้วสะสมพลังงานประเภทหนึ่ง. มันเป็นที่รู้จักกันในนาม 'เซลล์รอง' เพราะปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีของมันเป็นแบบไฟฟ้าย้อนกลับ. แบตเตอรี่ที่ชาร์จไฟได้มาในรูปทรงและขนาดที่แตกต่างกัน, ตั้งแต่เซลล์ขนาดกระดุมจนถึงระบบเมกะวัตต์ที่เชื่อมต่อเพื่อรักษาเสถียรภาพของเครือข่ายการกระจายไฟฟ้า. ส่วนผสมของสารเคมีที่แตกต่างกันหลายอย่างถูกนำมาใช้โดยทั่วไป, ได้แก่ ตะกั่ว-กรด, นิกเกิลแคดเมียม (NiCd), นิกเกิลเมททัลไฮไดรด์ (NiMH), ลิเธียมไอออน (Li-ion), และพอลิเมอลิเธียมไอออน (Li-ion polymer). เซลล์รูปแท่ง
ไวต่อการรับแสงสว่าง แม้ในที่มีแสงสว่างน้อย เซลล์ชนิดนี้ไม่สามารถแยกความแตกต่างของสีได้ Retinal bipolar cell
Bipolar cell รับข้อมูลผ่านไซแนปส์จากเซลล์รูปแท่งหรือเซลล์รูปกรวย แต่ไม่ใช่ทั้งสองพร้อม ๆ กัน
ดังนั้น จึงมีชื่อว่า rod bipolar cell หรือว่า cone bipolar cell ตามลำดับ
แต่มี cone bipolar cell ถึง 10 ประเภท
และมี rod bipolar cell เพียงแค่ประเภทเดียว เพราะว่า เซลล์รูปแท่งเกิดขึ้นในประวัติวิวัฒนาการภายหลังเซลล์รูปกรวย
ในที่มืด เซลล์รับแสงจะปล่อยสารสื่อประสาทกลูตาเมต ซึ่งมีฤทธิ์ยับยั้ง (ทำให้เกิด hyperpolarization) ต่อ ON bipolar cell และมีฤทธิ์กระตุ้น (depolarization) ต่อ OFF bipolar cell
แต่ในที่สว่าง แสงที่มากระทบกับเซลล์รับแสง
จะมีผลเป็นการยับยั้งเซลล์รับแสง (เป็น hyperpolarization)
เพราะปลุกฤทธิ์ของ opsin
ซึ่งจะปลุกฤทธิ์ของ 11-trans-Retinal
มีผลเป็นการให้พลังงานเพื่อกระตุ้นหน่วยรับความรู้สึก G-Protein coupled receptor ซึ่งปลุกฤทธิ์ของ phosphodiesterase (PDE)
ที่แยก cGMP ออกเป็น GMP.
ปกติแล้วในที่มืด เซลล์รับแสง จะมี cGMP เป็นจำนวนมาก
มีผลเป็นการเปิดประตูโซเดียมที่เปิดปิดโดย cGMP (cGMP-gated Na Channel)
และดังนั้น การปลุกฤทธิ์ของ PDE (ที่สืบเนื่องจากการมีแสงสว่าง) ก็จะลดจำนวนของ cGMP
และลดจำนวนประตูโซเดียมที่เปิด มีผลเป็นภาวะ hyperpolarization ของเซลล์รับแสง
ซึ่งนำไปสู่การลดการปล่อยสารสื่อประสาทกลูตาเมต
กระบวนการนี้เป็นการระงับการยับยั้งของ ON bipolar cell ทำให้เซลล์เปลี่ยนสภาพเป็น depolarization คือเซลล์เริ่มส่งสัญญาณ
ในขณะที่เป็นการระงับการเร้าของ OFF bipolar cell ทำให้เซลล์เปลี่ยนสภาพเป็น hyperpolarization คือเซลล์จะหยุดส่งสัญญาณ เซลล์รับแสง
แม้ว่าเซลล์รับแสงจะเป็นเซลล์ประสาท แต่เป็นเซลล์ประสาทที่ไม่ส่งศักยะงาน (action potential) ยกเว้นแต่ RGC ไวแสง (photosensitive ganglion cell) ซึงมีหน้าที่หลักในการควบคุมจังหวะรอบวัน (circadian rhythms), melatonin, และการปรับรูม่านตา ไนโตรจีนัสเบส
ไนโตรจีนัสเบส () ที่เป็นส่วนประกอบของกรดนิวคลีอิกเป็นเบสอินทรีย์ที่เป็น Heterocyclic aromatic ring สร้างขึ้นจากอะตอมของคาร์บอนและไนโตรเจน ไนโตรจีนัสเบสมี 2 ประเภท คือ พิวรีน ได้แก่ อะดีนีน (A), กวานีน (G) และไพริมีดีน ได้แก่ ไซโตซีน (C), ไทมีน (T) ซึ่งพบเฉพาะในดีเอ็นเอ และยูราซิล (U) ซึ่งพบเฉพาะในอาร์เอ็นเอ เบสเหล่านี้ทำให้กรดนิวคลีอิกมีคุณสมบัติในการดูดกลืนแสงอัลตราไวโอเลตได้ที่ความยาวคลื่น 260-280 นาโนเมตร เซลล์แสงอาทิตย์
ในปี 2011 นักวิจัยที่ Massachusetts Institute of Technology และ มหาวิทยาลัยรัฐมิชิแกน ได้พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์โปร่งใสตัวแรกที่มีประสิทธิภาพสูงที่มีประสิทธิภาพพลังงานใกล้เคียงกับ 2% ด้วยความโปร่งใสให้กับสายตาของคนมากกว่า 65% ประสบความสำเร็จโดยการเลือก การดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตและส่วนใกล้อินฟราเรดของสเปกตรัมด้วยสารโมเลกุลขนาดเล็ก[51][52] นักวิจัยที่ UCLA เมื่อเร็วๆนี้ได้พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำด้วยวัสดุเหมือนพอลิเมอร์ ต่อด้วยวิธีการเดียวกัน นั่นคือ 70% โปร่งใสและมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน 4%[53] เร็ว ๆ นี้ ข้อจำกัดของประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ทั้งแบบทึบแสงและโปร่งใสได้ถูกระบุไว้[54][55] เซลล์ที่มีความยืดหยุ่นและน้ำหนักเบาเหล่านี้สามารถผลิตได้ในจำนวนมากด้วยต้นทุนต่ำและสามารถนำมาใช้เพื่อสร้างหน้าต่างพลังงานไฟฟ้า Retinal ganglion cell
RGC มีความแตกต่างกันอย่างสำคัญโดยขนาด การเชื่อมต่อ และการตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางตา
แต่ว่ามีลักษณะที่เหมือนกันอย่างหนึ่งคือมีแอกซอนขนาดยาวที่ส่งไปยังสมอง
ซึ่งกลายเป็นส่วนของเส้นประสาทตา ส่วนไขว้ประสาทตา (optic chiasm) และลำเส้นใยประสาทตา
มี RGC เป็นเปอร์เซนต์น้อย ที่มีส่วนเกี่ยวข้องเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยกับการเห็น แต่เป็นเซลล์ที่ไวแสงโดยตนเอง
ซึ่งมีแอกซอนที่รวมตัวกันเป็น retinohypothalamic tract (ลำเส้นใยประสาทจากเรตินาไปยังไฮโปทาลามัส)
ซึ่งมีบทบาทเกี่ยวกับจังหวะรอบวัน (circadian rhythm) และรีเฟล็กซ์ม่านตา (pupillary light reflex) ซึ่งปรับขนาดรูม่านตาให้เหมาะสมกับแสง อุปกรณ์ถ่ายเทประจุ
การทำงานปกติของ CCD, ทางดาราศาสตร์หรืออื่นๆ, สามารถแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนคือ การเปิดรับแสงและการอ่านออกมา ในระหว่างขั้นตอนแรก CCD เก็บรวบรวมโฟตอนที่เข้ามา, จัดเก็บ อิเล็กตรอนในเซลล์ หลังจากช่วงเวลาการเปิดรับแสงผ่านไป เซลล์จะอ่านทีละบรรทัดออกมา ในระหว่างขั้นตอนการอ่าน เซลล์จะถูกเลื่อนลงจากพื้นที่ทั้งหมดของ CCD ในขณะที่ พวกมันถูกเลื่อน พวกมันจะยังคงเก็บแสงไว้ต่อไป ดังนั้นหากเลื่อนไม่เร็วพอ ข้อผิดพลาดสามารถมีผลจาก แสงที่ตกลงบนเซลล์และรั้งประจุที่กำลังถูกถ่ายโอนอยู่ ข้อผิดพลาดเหล่านี้จะถูกเรียกว่า"รอยเปื้อนแนวดิ่ง" และก่อให้เกิดแหล่งกำเนิดแสงที่แข็งแกร่งในการสร้างเส้นแนวตั้งด้านบนและด้านล่างของตำแหน่งที่แน่นอน นอกจากนี้ CCD ไม่สามารถถูกใช้ในการเก็บรวบรวมแสงในขณะที่มัน กำลังจะถูกอ่าน แต่น่าเสียดาย การเลื่อนที่เร็วขึ้นต้องมีการอ่านข้อมูลที่เร็วขึ้นด้วยและ การอ่านข้อมูลที่เร็วขึ้นสามารถสร้างข้อผิดพลาดในการวัดประจุของเซลล์ ที่นำไปสู่​​ระดับเสียงรบกวนที่สูงขึ้น เซลล์รับแสง
ในมนุษย์ RGC ไวแสงมีส่วนในการเห็น (conscious sight) และในหน้าที่อื่น ๆ ที่ไม่เกี่ยวกับการเห็นรวมทั้งที่เกี่ยวกับจังหวะรอบวัน พฤติกรรม และการปรับรูม่านตา[34] เพราะว่า เซลล์เหล่านี้ตอบสนองโดยมากกับแสงสีน้ำเงิน จึงมีข้อเสนอว่าเซลล์เหล่านี้มีบทบาทใน mesopic vision (การเห็นในที่สลัวไม่ถึงกับมืด) งานของไซดีและคณะในมนุษย์ที่ไม่มีเซลล์รูปแท่งไม่มีเซลล์รูปกรวยยังเปิดทางให้กับงานทดลองเกี่ยวกับบทบาทของ RGC ไวแสงต่อการเห็นอีกด้วย คือ เกิดการพบว่า มีวิถีประสาทขนานกันที่มีหน้าที่เกี่ยวกับการเห็น วิถีหนึ่งเป็นวิถีคลาสสิกไปจากเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวยที่อยู่ทางด้านนอกของเรตินา และอีกวิถีหนึ่งเป็นการตรวจจับระดับแสงสว่างแบบคร่าว ๆ ที่เกิดจากเรตินาด้านใน ซึ่งดูเหมือนจะเกิดการทำงานก่อนด้านนอก[34] นอกจากนั้นแล้ว ระบบคลาสสิกยังป้อนข้อมูลให้กับระบบที่ค้นพบใหม่อีกด้วย และนักวิจัยฟอสตอร์ได้เสนอว่า ความสม่ำเสมอของสี (colour constancy[35]) อาจจะเป็นหน้าที่สำคัญของระบบใหม่ เซลล์รับแสง
ส่วนโปรตีน opsin ที่อยู่ใน retinal ganglion cell ไวแสง มีบทบาทในการตอบสนองแบบรีเฟล็กซ์ของสมองและร่างกายต่อแสง เช่นการควบคุมจังหวะรอบวัน (circadian rhythm) รีเฟล็กซ์รูม่านตา (pupillary reflex) และการตอบสนองประเภทอื่น ๆ ที่ไม่ได้ทำให้เกิดการเห็น เป็นโปรตีนที่เรียกว่า melanopsin ซึ่งมีน้อยในสัตว์มีกระดูกสันหลัง เป็นโปรตีนที่มีหน้าที่คล้ายกับ opsin ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง เป็นประเภทหนึ่งของ opsin ซึ่งเป็นหน่วยรับความรู้สึกแบบ G-protein-coupled receptor ประเภท retinylidene protein เซลล์รับแสง
เมื่อแสงวิ่งเข้ามากระทบสารรงควัตถุไวแสงที่อยู่ในเซลล์รับแสง สารรงควัตถุนั้นจะเปลี่ยนรูปร่าง สารรงควัตถุนั้นเรียกว่า iodopsin หรือ rhodopsin และประกอบด้วยโปรตีนขนาดใหญ่เรียกว่า opsin (ซึ่งอยู่ที่เยื่อหุ้มเซลล์) ซึ่งเชื่อมอยู่กับกลุ่มโมเลกุล prosthetic group ที่ยึดอยู่ด้วยกันผ่านพันธะโคเวเลนซ์ รวมกันเป็นโมเลกุลอินทรีย์ที่เรียกว่า retinal[12] (ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของวิตามินเอ) retinal มีสภาพเป็น 11-cis-retinal เมื่ออยู่ในที่มืด และเมื่อมีการกระตุ้นจากแสงก็จะเปลี่ยนสภาพไปเป็น all-trans-retinal ความเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างนี้จะเริ่มการทำงานของโปรตีนควบคุมเรียกว่า transducin ซึ่งเริ่มการทำงานของเอนไซม์ cGMP phosphodiesterase ซึ่งสลาย cGMP ออกเป็น 5'-GMP การริวดิวซ์ cGMP อย่างนี้ทำให้ประตูไอออนปิด ห้ามการไหลเข้าของไอออนบวก ซึ่งมีผลให้เซลล์เปลี่ยนสภาพเป็น hyperpolarization แล้วหยุดการปล่อยสารสื่อประสาท[18] ขั้นตอนต่าง ๆ ทั้งหมดเริ่มต้นตั้งแต่แสงมากระทบที่เรตินา ซึ่งในที่สุดมีผลเป็นการตอบสนองของระบบรับรู้ เรียกว่า visual phototransduction เตตราโครมาซี
มนุษย์ไม่สามารถเห็นแสงอัลตราไวโอเลตได้โดยตรงเพราะว่าเลนส์ตากั้นแสงที่มีความยาวคลื่นระหว่าง 300-400 nm
ส่วนกระจกตา (cornea) กั้นแสงอัลตราไวโอเลตมีคลื่นความยาวที่สั้นกว่านั้น 
อย่างไรก็ดี เซลล์รับแสง (photoreceptor) ของเรตินาปรากฏว่าไวแสงจนเกือบถึงระดับแสงอัลตราไวโอเลต
และบุคคลที่ไม่มีเลนส์ตา (เป็นอาการที่เรียกว่า สภาพไร้แก้วตา ICD-10 H27.0, Q12.3) สามารถเห็นแสงใกล้แสงอัลตราไวโอเลตเป็นสีน้ำเงินปนขาวหรือสีม่วงปนขาว
ซึ่งอาจเป็นเพราะเซลล์รูปกรวยทั้งสามประเภทมีความไวใกล้ ๆ กันต่อแสงอัลตราไวโอเลต โดยเซลล์รูปกรวยแบบสีน้ำเงินมีความไวมากที่สุด รูรับแสง
ในวิชาทัศนศาสตร์ (optics) รูรับแสง () เป็นรูหรือช่องเปิดให้แสงเดินทางผ่าน หรือเจาะจงกว่านั้น รูรับแสงและความยาวโฟกัสของระบบแสง (optical system) เป็นตัวกำหนดองศารูปกรวย (cone angle) ของชุดรังสีที่มายังโฟกัสในระนาบภาพ รูรับแสงกำหนดว่า รังสีที่เข้าได้ (admit) ขนานกันได้เท่าใด ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากต่อลักษณะปรากฏ ณ ระนาบภาพ หากรูรับแสงแคบ รังสีขนานสูงก็เข้าได้ ทำให้โฟกัสคม ณ ระนาบภาพ หากรูรับแสงกว้าง เช่นนั้นแสงไม่ขนานก็เข้าได้ ทำให้เกิดโฟกัสคมเฉพาะกับรังสีที่มีความยาวโฟกัสหนึ่ง ๆ เท่านั้น ซึ่งหมายความว่า รูรับแสงกว้างทำให้ภาพคมสำหรับวัตถุที่ระยะทางที่ถูกต้อง รูรับแสงยังกำหนดว่ารังสีที่เข้ามาจะเข้าได้จริงจำนวนเท่าใด และแสงถึงระนาบภาพมากเท่าใดตามลำดับ (ยิ่งรูรับแสงแคบ ภาพยิ่งมืดสำหรับระยะสัมผัสหนึ่ง ๆ) ในตามนุษย์ รูม่านตาเป็นรูรับแสง เซลล์แสงอาทิตย์
ใน QDSC ชั้น mesoporous ของอนุภาคนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์สร้างรูปเป็นกระดูกสันหลัง ของเซลล์ เหมือนใน DSSC มาก แล้วขั้น TiO2 นี้จะสามารถถูกทำเป็น photoactive โดยการเคลือบด้วยจุดควอนตัมของสารกึ่งตัวนำที่ใช้การสะสมแบบอาบสารเคมี, การสะสมแบบ electrophoretic หรือการดูดซับชั้นอิออนที่ต่อเนื่องและการทำปฏิกิริยา แล้ววงจรไฟฟ้าจะสมบูรณ์ผ่านการใช้คู่รีดอกซ์ที่เป็นของเหลวหรือของแข็ง ในช่วง 3-4 ปีที่ผ่านมา ประสิทธิภาพของ QDSCs ได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว[44] ด้วยประสิทธิภาพมากกว่า 5% แสดงให้เห็นทั้งทางเชื่อมของเหลว[45] และเซลล์สถานะของแข็ง[46] ในความพยายามที่จะลดต้นทุนการผลิตของอุปกรณ์เหล่านี้, กลุ่มวิจัย Prashant Kamat [47] เมื่อเร็วๆนี้ แสดงให้เห็นถึงสีแสงอาทิตย์ที่ทำด้วย TiO2 และ CdSe ที่สามารถนำไปใช้โดยการใช้วิธีการขั้นตอนเดียวโดยใข้กับพื้นผิวตัวนำ ใดๆ และได้แสดงให้เห็นประสิทธิภาพกว่า 1%[48] เซลล์รับแสง
ในมนุษย์ เซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวยอยู่ที่ส่วนนอกสุดของจอประสาทตา (ด้านหลังสุดของตา) และมีโครงสร้างโดยพื้นฐานที่คล้ายคลึงกัน ส่วนที่ไกลจากสมองที่สุด เป็นส่วนสุดของแอกซอน (axon terminal) ซึ่งปล่อยสารสื่อประสาท "กลูตาเมต" ไปสู่ bipolar cell ส่วนเถิบต่อไปทางสมองเป็นตัวเซลล์ ซึ่งมีออร์แกเนลล์ของเซลล์ ส่วนเถิบต่อไปเรียกว่า inner segment ซึ่งเป็นส่วนมีหน้าที่พิเศษเต็มไปด้วยไมโทคอนเดรีย หน้าที่หลักของส่วนนี้ก็คือผลิต ATP ใช้เป็นพลังงานสำหรับการปั้มโซเดียมโพแทสเซียมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ส่วนสุดท้ายที่ใกล้สมองที่สุดเรียกว่า outer segment ซึ่งเป็นส่วนที่ดูดซึมแสง ส่วนนี้จริง ๆ แล้วเป็นซีเลียดัดแปลง[10][11] ประกอบด้วยจาน (disc) เต็มไปด้วยหน่วยรับความรู้สึกประเภท opsin ซึ่งเป็นโปรตีนที่ดูดซึมโฟตอน และเต็มไปด้วยประตูโซเดียมเปิดปิดโดยความต่างศักย์ (voltage-gated sodium channel) ตัวรับความรู้สึก
หน่วยรับความรู้สึกอย่างอื่นๆ เช่นหน่วยรับแรงกลและหน่วยรับแสง ทำการตอบสนองกับตัวกระตุ้นทางกายภาพ ยกตัวอย่างเช่น เซลล์รับแสงในเรตินามีโปรตีนที่มีกิจเฉพาะเช่นโรด็อปซิน (rhodopsin) ที่ทำการถ่ายโอนแรงงานทางกายภาพของแสงไปเป็นสัญญาณไฟฟ้า และตัวรับแรงกล (mechanoreceptor) บางอย่างยิงศักยะงานเมื่อเยื่อหุ้มเซลล์ของตนยืดออก เซลล์รับแสง
ส่วนเซลล์รูปกรวยต้องใช้แสงระดับที่สูงกว่ามาก (คือต้องมีโฟตอนมากระทบมากกว่า) ก่อนที่จะเกิดการทำงาน ในมนุษย์ มีเซลล์รูปกรวยสามประเภท จำแนกโดยการตอบสนองต่อความยาวคลื่นแสงที่ต่าง ๆ กัน การเห็นสี (ในภาพ) เป็นการประมวลผลจากสัญญาณที่มาจากเซลล์รูปกรวยสามประเภทเหล่านี้ โดยน่าจะผ่านกระบวนการ opponent process[9] เซลล์รูปกรวยสามอย่างนี้ตอบสนอง (โดยคร่าว ๆ) ต่อแสงที่มีความยาวคลื่นขนาดสั้น (S) ขนาดกลาง (M) และขนาดยาว (L) ให้สังเกตว่า การยิงสัญญาณของเซลล์รับแสงนั้นขึ้นอยู่เพียงกับจำนวนโฟตอนที่ได้รับเท่านั้น (กำหนดโดยทฤษฎี principle of univariance) ส่วนการตอบสนองที่ต่าง ๆ กันของเซลล์รูปกรวยขึ้นอยู่กับความเป็นไปได้ของโปรตีนรับแสงของเซลล์ที่จะดูดซึมแสงที่ความยาวคลื่นนั้น ๆ ยกตัวอย่างเช่น เซลล์รูปกรวยแบบ L มีโปรตีนรับแสงที่ดูดซึมแสงที่มีความยาวคลื่นขนาดยาว (หรือออกสีแดง ๆ) แม้ว่า แสงที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าอาจจะทำให้เกิดการตอบสนองในระดับเดียวกัน แต่จะต้องเป็นแสงที่สว่างกว่ามาก เซลล์แสงอาทิตย์
ซิลิกอนอสัณฐาน (a-Si หรือ a-Si:H) ซิลิกอน Protocrystalline หรือ ผลึกนาโนซิลิคอน (nc -Si หรือ nc-Si:H) หรือเรียกว่า microcrystalline ซิลิกอน เซลล์ปฐมภูมิ
เซลล์ปฐมภูมิ () เป็นแบตเตอรี่แบบหนึ่งซึ่งปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าไม่สามารถพลิกกลับได้ ตัวอย่างของเซลล์ปฐมภูมิอย่างง่ายๆก็คือแบตเตอรี่ที่ใช้ครั้งเดียวแล้วทิ้ง เซลล์ปฐมภูมิไม่เหมือนกับเซลล์ทุติยภูมิ ปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ปฐมภูมิไม่สามารถย้อนกลับด้วยการปล่อยกระแสไฟเข้าไปในเซลล์ ตัวทำปฏิกิริยาทางเคมีไม่สามารถฟื้นฟูมาที่ตำแหน่งและความจุเริ่มต้นได้ เซลล์ปฐมภูมิใช้วัสดุหนึ่งถึงสองชนิดมาทำเป็นขั้วไฟฟ้า เซลล์รับแสง
ในส่วนเบื้องต้น Notch signaling pathway จะทำให้เกิดการหมุนเวียนของเซลล์บรรพบุรุษ (progenitor cycling) เพราะฉะนั้น เซลล์รับแสงตั้งต้น (Photoreceptor precursor) จะเกิดขึ้นได้ก็เมื่อเกิดการยับยั้ง Notch signaling pathway และมีการทำงานในระดับที่สูงขึ้นของกระบวนการต่าง ๆ รวมทั้งกลุ่มยีน achaete-scute complex (หรือ achaete-scute homologue) ส่วน แฟกเตอร์ OTX2 กำหนดชะตาเซลล์ให้เป็นเซลล์รับแสง ส่วน CRX กำหนดยีนของเซลล์รับแสงที่จะเกิดการแสดงออก ส่วนการแสดงออกของ NRL กำหนดชะตาของเซลล์ให้เป็นเซลล์รูปแท่ง ส่วน NR2E3 ทำการกำหนดชะตาเป็นเซลล์รูปแท่งให้มั่นคงยิ่งขึ้นโดยห้ามการแสดงออกของยีนเซลล์รูปกรวย ส่วนแฟกเตอร์ RORbeta ใช้ในการพัฒนาทั้งของเซลล์รูปแท่งและทั้งของเซลล์รูปกรวย ส่วน TRbeta2 กำหนดชะตาให้เป็นเซลล์รูปกรวยแบบ M ถ้าเอาออกแฟกเตอร์ใดแฟกเตอร์หนึ่งที่กล่าวมาแล้ว ชะตาโดยปริยายของเซลล์ก็คือเซลล์รูปกรวยแบบ S ให้สังเกตว่าขั้นตอนต่าง ๆ เหล่านี้เกิดขึ้นในช่วงเวลาต่าง ๆ กันสำหรับสัตว์สปีชีส์ต่าง ๆ กัน ผ่านกระบวนการซับซ้อนต่าง ๆ ที่มีผลเป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน ถ้าตัวควบคุมกระบวนการเหล่านี้เกิดความเสียหาย โรค retinitis pigmentosa จอตาเสื่อมที่จุดภาพชัด (macular degeneration) และความผิดปกติทางตาอย่างอื่นอาจเกิดขึ้น[20] แบบสิ่งเร้า
เพื่อจะรับรู้สิ่งเร้า ตาจะต้องหักเหแสงให้ตกลงที่จอตา
โดยอาศัยการทำงานร่วมกันของกระจกตา แก้วตา (เลนส์ตา) และรูม่านตา
การถ่ายโอนแสงเป็นกระแสประสาทจะเกิดที่เซลล์รับแสงในจอตา
ซึ่งตอนที่ไม่ได้รับแสง วิตามินเอจะเข้ายึดกับโมเลกุลอีกโมเลกุลหนึ่งแล้วกลายเป็นโปรตีน
คือเป็นโครงสร้างโมเลกุลคู่ที่เรียกว่า photopigment (สารรงควัตถุไวแสง) เซลล์แสงอาทิตย์
ในทางตรงกันข้าม ตัวสะสมความร้อนจากแสงอาทิตย์จะจ่ายความร้อนโดยการดูดซับแสงแดด เพื่อวัตถุประสงค์ในการให้ความร้อนโดยตรงหรือใช้ในการผลิตไฟฟ้าโดยอ้อมอย่างใดอย่างหนึ่ง ในทางตรงกันข้าม "Photoelectrolytic cell" (photoelectrochemical cell) หมายถึง อย่างใดอย่างหนึ่งว่าเป็นชนิดหนึ่งของเซลล์สุริยะ (เช่นที่ พัฒนาโดย AE Becquerel และ modern dye-sensitized solar cells​​) หรือเป็นอุปกรณ์อย่างหนึ่งที่แยกน้ำโดยตรงให้เป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนโดยการใช้พลังงานส่องสว่างจากดวงอาทิตย์เท่านั้น Retinal bipolar cell
กลไกของข้อมูลกลางลานรับสัญญาณของ bipolar cell นั้นชัดเจนแล้ว
คือมีการเชื่อมต่อทางประสาทโดยตรงจากเซลล์รับแสง ผ่านหน่วยรับความรู้สึก metabotropic (ON) หรือ ionotropic (OFF)
แต่ว่า กลไกของข้อมูลมีสีเดียว (monochromatic) รอบ ๆ ลานรับสัญญาณ (surround) นั้นยังต้องทำการศึกษาต่อไป
แม้ว่าจะรู้แล้วว่า เซลล์ที่มีความสำคัญต่อกลไกนี้รวมถึง horizontal cell
แต่ว่า ทั้งหน่วยรับความรู้สึกและทั้งสารปลุกฤทธิ์หน่วยรับความรู้สึกยังไม่ชัดเจน