Una imagen secundaria es una imagen que continúa apareciendo en la visión después de que la exposición a la imagen original ha cesado. Una imagen secundaria puede ser un fenómeno normal (imagen posterior fisiológica) o puede ser patológica (palinopsia). La palinopsia ilusoria puede ser una exageración patológica de las imágenes posteriores fisiológicas. Las imágenes posteriores se producen porque la actividad fotoquímica en la retina continúa incluso cuando ya no se experimenta el estímulo original. El resto de este artículo se refiere a las imágenes posteriores fisiológicas. Una imagen residual fisiológica común es el área oscura que parece flotar antes de los ojos después de mirar brevemente a una fuente de luz, como un flash de la cámara. Las imágenes secundarias son un síntoma común de la nieve visual.

Imágenes residuales negativas
Las imágenes residuales negativas se producen cuando los fotorreceptores del ojo, conocidos principalmente como barras y conos, se adaptan a la sobreestimulación y pierden sensibilidad. La evidencia más reciente sugiere que también hay contribución cortical. Normalmente, la imagen sobreestimulante se mueve a un área nueva de la retina con pequeños movimientos oculares conocidos como microsacadas. Sin embargo, si la imagen es grande o el ojo permanece demasiado estable, estos pequeños movimientos no son suficientes para mantener la imagen en constante movimiento a partes frescas de la retina. Los fotorreceptores que están constantemente expuestos al mismo estímulo eventualmente agotan su suministro de fotopigmento, lo que resulta en una disminución de la señal al cerebro. Este fenómeno se puede ver al pasar de un entorno brillante a uno tenue, como caminar en el interior en un día cubierto de nieve. Estos efectos se acompañan de adaptaciones neuronales en el lóbulo occipital del cerebro que funcionan de manera similar a los ajustes del balance de color en la fotografía. Estas adaptaciones intentan mantener la visión constante en iluminación dinámica. Ver un fondo uniforme mientras estas adaptaciones continúan ocurriendo permitirá a un individuo ver la imagen posterior porque las áreas de visión localizadas aún están siendo procesadas por el cerebro usando adaptaciones que ya no se necesitan.

«Cuando todas las longitudes de onda estimulan la región retiniana adaptada a la luz verde, los conos M y L contribuyen menos a la percepción resultante porque sus fotopigmentos absorben menos luz que los conos S. Por lo tanto, la teoría tricromática no puede explicar todos los fenómenos de imagen persistente, lo que indica la necesidad de una teoría del proceso oponente como la articulada por Ewald Hering (1878) y desarrollada posteriormente por Hurvich y Jameson (1957). Las imágenes secundarias son el matiz complementario del estímulo de adaptación y la teoría tricromática no explica este hecho «. (David T. Horner, Demonstrations of Color Perception and the Importance of Contours, Handbook for Teaching Introductory Psychology, Volumen 2, página 217. Psychology Press, Texas, 2000)

Ewald Hering explicó cómo el cerebro ve imágenes secundarias, en términos de tres pares de colores primarios. Esta teoría del proceso del oponente establece que el sistema visual humano interpreta la información del color procesando las señales de los conos y las barras de una manera antagónica. La teoría del color del oponente sugiere que hay tres canales oponentes: rojo contra verde, azul contra amarillo y negro contra blanco. Las respuestas a un color de un canal oponente son antagónicas a las del otro color. Por lo tanto, una imagen verde producirá una imagen posterior magenta. El color verde fatiga los fotorreceptores verdes, por lo que producen una señal más débil. Cualquier cosa que resulte menos verde, se interpreta como su color primario emparejado, que es magenta.

Afterimages positivos
Las imágenes posteriores positivas, por el contrario, aparecen del mismo color que la imagen original. A menudo son muy breves y duran menos de medio segundo. La causa de las imágenes posteriores positivas no es bien conocida, pero posiblemente refleja actividad persistente en el cerebro cuando las células fotorreceptoras retinianas continúan enviando impulsos neurales al lóbulo occipital.

Un estímulo que provoca una imagen positiva por lo general desencadenará una imagen negativa negativa rápidamente a través del proceso de adaptación. Para experimentar este fenómeno, uno puede ver una fuente brillante de luz y luego mirar hacia un área oscura, como al cerrar los ojos. Al principio uno debería ver una imagen positiva que se desvanece, probablemente seguida de una imagen negativa que puede durar mucho más. También es posible ver imágenes residuales de objetos aleatorios que no son brillantes, solo duran una fracción de segundo y pasan desapercibidos para la mayoría de las personas.

Afterimage en forma vacía
Una imagen secundaria en general es una ilusión óptica que se refiere a una imagen que continúa apareciendo después de que la exposición a la imagen original ha cesado. La visualización prolongada del parche de color induce una imagen posterior del color complementario (por ejemplo, el color amarillo induce una imagen posterior azulada). El efecto de «imagen persistente en forma vacía» está relacionado con una clase de efectos conocidos como efectos de contraste.

En este efecto, se presenta una forma vacía (blanca) sobre un fondo de color durante varios segundos. Cuando el color de fondo desaparece (se vuelve blanco), se percibe un color ilusorio similar al fondo original dentro de la forma. El mecanismo del efecto aún no está claro y puede ser producido por uno o dos de los siguientes mecanismos:

Durante la presentación de la forma vacía sobre un fondo coloreado, el fondo coloreado induce un color complementario ilusorio («color inducido») dentro de la forma vacía (es decir, pájaro). Después de la desaparición del fondo de color, puede aparecer una imagen secundaria del «color inducido» dentro de la «forma vacía». Por lo tanto, el color esperado de la forma será complementario al «color inducido» y, por lo tanto, similar al color del fondo original.

Después de la desaparición del fondo de color, se induce una imagen secundaria del fondo. Este color inducido tiene un color complementario al del fondo original. Es posible que esta imagen secundaria genere un contraste simultáneo en la «forma vacía». El contraste simultáneo es un fenómeno psicofísico del cambio en la apariencia de un color (o un estímulo acromático) causado por la presencia de un color (o luminiscencia) medio circundante.