Em cada retina há cerca de 120 milhões de foto-receptores (cones e bastonetes) que libertam moléculas neurotransmissoras a uma taxa que é máxima na escuridão e diminui, de um modo proporcional (logarítmico), com o aumento da intensidade luminosa. Esse sinal é transmitido depois à cadeia de células bipolares e células ganglionares.
Existem cerca de 1 milhão de células ganglionares e são os seus axónios que constituem o nervo óptico. Há, portanto, cerca de 100 fotoreceptores por cada célula ganglionar; no entanto, cada célula ganglionar recebe sinais que provêm de um «campo receptivo» na retina, aproximadamente circular, que abrange milhares de fotorreceptores.
Entre os fotoreceptores e as células bipolares, há uma camada de células horizontais (a amarelo na figura) ligadas a eles e ligadas entre si de modo que o potencial de cada uma delas é uma média pesada do das suas vizinhas (sendo o peso das mais proximas maior). Cada célula bipolar recebe entradas de um fotoreceptor e de uma célula horizontal e produz um sinal que é proporcional à diferença entre os sinais logarítimicos produzidos pelas duas células; o que equivale a dizer que é um sinal com muito menor gama dinâmica, porque é uma razão entre a intensidade local e a iluminação de fundo na vizinhança, independentemente, por isso, do nível absoluto de iluminação. Como resultado disso, áreas grandes da retina com iluminação uniforme produzem sinais muito fracos, enquanto áreas de maior variação, como é o caso dos contornos dos objectos, resulta em sinais fortes. Ou seja, a retina detecta essencialmente variações de luminosidade.