视网膜位于眼球的后部，它拥有薄薄的神经元层，几乎就像一小块额外的大脑组织。最里面的那层是光感受器细胞，它们将光线和阴影的图案（由眼部透镜收集）转化为一系列电脉冲。这些脉冲提供了视觉世界的原始数据。与脑细胞一样，视网膜的神经元基本上是不可替代的。像黄斑变性和视网膜色素变性这样的视觉疾病会杀死感光细胞，通常会导致失明。
幸运的是，即使大部分感光细胞死亡，眼睛的其余视觉处理机制也基本完好无损。理论上，人造假体可以接管将视觉信息转化为神经编码的第一步，然后将这些信息发送给剩余的视觉处理基础设施。这样的“仿生眼”已经进入开发阶段；下面将详细介绍两种这样的设备。
在一个系统中，一个微型光电二极管阵列被手术植入视网膜。该阵列的光敏材料将视觉信息转化为电脉冲，刺激视网膜中存活的神经元，这些神经元会解读信号并将其发送到大脑进行处理。在一项初步研究中，德国公司 Retina Implant 发现其阵列让三名盲人受试者能够感知光闪，并区分大物体。其中一人能够读取大时钟，并且能够看清大字母以阅读简单的单词。
在仿生眼研发竞赛中的另一个领跑者是 Second Sight 的 Argus II。它使用安装在眼镜上的摄像机捕捉视觉场景。一个佩戴在颈部的迷你电脑将摄像机的数据转换成电脉冲，然后通过无线方式传输到植入在视网膜表面的微电极阵列。Argus II 已在 30 多名试验患者身上使用长达五年，其中一些人恢复了足够的视力，能够使用人行横道或区分深浅衣物。Second Sight 希望今年完成临床试验并获得在欧洲销售该设备的监管批准。
视网膜下阵列
在一种仿生眼设计中，传感芯片被置于视网膜下方。阵列上的微型光电二极管检测光线并将其转换为受损眼睛中剩余的神经元可以读取的电信号。该图基于 Retina Implant 开发的假体绘制。
1. 光线通过眼睛的自然光学聚焦在视网膜中心。
2. 光子激活阵列的光电二极管，将其光能转换为电能。
3. 电极刺激视网膜中存活的细胞，例如神经节细胞。
4. 这些细胞产生神经冲动，离开视网膜并沿视神经传输到大脑，大脑产生视觉感知。
5. 感觉阵列由一根穿过皮肤并从耳朵后面露出的电缆从外部供电。
视网膜上阵列
视觉假体的另一种方法是使用安装在眼镜上的摄像机捕捉图像。这些信息被转换成信号，并通过无线方式传输到眼眶内的接收器。然后信号传输到位于视网膜顶部的阵列，在那里刺激存活的细胞。该图基于 Second Sight 正在测试的假体绘制。
