l'expérience suivante explique l'existence de couleurs complémentaires. la projection de 3 rayons lumineux rouge, vert, et bleu convergents donne, sur un écran blanc, le résultat suivant :
rouge + bleu = magenta
rouge + vert = jaune
bleu + vert = cyan
rouge + bleu + vert = blanc
rouge, bleu et vert sont des couleurs primaires.

a l'inverse la lumière blanche peut être décomposée en plusieurs couleurs en passant dans un prisme.

les yeux comportent 3 sortes de cônes sensibles au rouge, ou au vert, ou au bleu.

le remplacement brutal d'une couleur ou d'une surface noire par une surface blanche entraîne une modification de l'intensité des messages nerveux élaborés par les photorécepteurs. lorsqu'il sont fatigués, les messages sont plus faibles, d'où la surface moins blanche perçue par le cerveau dans la 1ère expérience.

dans la 2ème expérience, lorsque les cônes sensibles à la couleur rouge sont " fatigués ", pour le demi cercle de droite, ils transmettent un message bien plus faible que les cônes stimulés par le bleu ou le vert. l'analyse du cerveau produit alors la couleur cyan (bleu +vert). mais cela n'explique pas l'apparition de couleurs atténuées, sur le demi-cercle de gauche.

dans ce cas, le contraste est amplifié par le cerveau : les messages rouge, vert et bleu sont de même intensité, mais le message rouge est plus fort que pour l'autre demi-cercle, alors que les messages vert et bleu sont plus faibles. cela ne dure que quelques instants, jusqu'à ce que les messages se rééquilibrent.

l'explication est identique pour les expériences suivantes.

ces illusions correspondent à des phénomènes de persistance rétinienne.