Перья, которые кажутся неоново яркими, часто вообще обязаны своим цветом не пигменту. Их поверхность работает как точнейшее световое устройство: наноскопические слои кератина и воздуха управляют тем, как падающий свет интерферирует и рассеивается, возвращаясь к глазу наблюдателя.

Это явление называют структурной окраской. Она возникает благодаря оптической интерференции и рэлеевскому рассеянию, а не химическому поглощению света. У многих попугаев, колибри и скворцов в бородках пера есть квазирегулярные наноструктуры из кератина, которые ведут себя как биологические фотонные кристаллы. Расстояние между их элементами соответствует определённым длинам волн, поэтому одни цвета усиливаются, а другие гасятся. Так появляется насыщенное, зависящее от угла зрения радужное сияние — и без единой молекулы красителя.

Если в пере присутствуют гранулы меланина, они обычно лежат под этими наноструктурами и служат тёмной оптической подложкой, усиливая контраст за счёт поглощения рассеянного света. В ходе эволюции естественный отбор подстраивает геометрию таких структур, меняя толщину слоёв, контраст показателей преломления и регулярность решётки, чтобы сдвигать оттенок и яркость. Поскольку цвет здесь определяется физическими параметрами, а не биохимическими путями, структурная окраска может быть очень устойчивой и хуже поддаётся выцветанию, чем обычное пигментное оперение.