Emersonův efekt vylepšení nebo jednoduše Emersonův efekt je zvýšení účinnosti fotosyntézy , když jsou chloroplasty současně vystaveny světlu o vlnové délce 670 nm (krátkovlnné) a 700 nm (dlouhovlnné červené světlo). Při současném osvětlení jak dlouhovlnným, tak krátkovlnným červeným světlem je účinnost fotosyntézy výrazně vyšší než součet účinností při osvětlení pouze krátkovlnným nebo dlouhovlnným červeným světlem. Objev tohoto efektu umožnil Emersonovi navrhnout, že se světelných reakcí fotosyntézy účastní dva fotosystémy, z nichž jeden absorbuje krátkovlnné a druhý dlouhovlnné červené světlo [1] .
R. Emerson a kolegové v experimentech v letech 1942 až 1957 zjistili, že pro chlorellu je nejúčinnější pro fotosyntézu červené světlo v rozsahu 650-680 nm a modré světlo v rozsahu 400-460 nm, tedy světlo, které je nejintenzivněji absorbován chlorofylem . Také vypočítali, že červené světlo bylo v průměru o 36 % účinnější než modré světlo. Jako měřítko účinnosti fotosyntézy byl použit její kvantový výtěžek , který byl měřen počtem molekul O 2 uvolněných na jedno kvantum absorbované energie [2] .
V následných experimentech se ukázalo, že pokud jsou buňky osvětleny červeným světlem o vlnové délce 650-680 nm, pak je kvantový výtěžek fotosyntézy poměrně vysoký. S dalším nárůstem vlnové délky světla nad 685 nm však kvantový výtěžek fotosyntézy prudce klesá. Tento jev se nazývá efekt červeného pádu [1] nebo první Emersonův efekt. Pokud je chlorella osvětlena krátkovlnným i dlouhovlnným červeným světlem, celkový efekt bude vyšší než při působení každého druhu paprsků zvlášť. Tento jev se nazývá efekt zesílení nebo druhý Emersonův efekt. Právě tyto experimenty posloužily Emersonovi jako základ k domněnce, že světelné procesy fotosyntézy vyžadují interakci dvou fotosystémů [2] . V roce 1967 Emerson publikoval své poznatky ve vědecké práci [3] . Následně byly oba fotosystémy schopny izolovat a studovat proteinové komplexy, které tvoří jejich složení. Emersonův předpoklad vytvořil základ moderního modelu Z-fotosyntézy a dal podnět ke studiu fyzikálních, chemických a funkčních vlastností fotosystému I a fotosystému II .