雙眼視覺
雙眼視覺（binocular vision）是指兩眼能朝同方向且有重疊視野的動物，可感知周圍單一三維物像的視覺；由於兩眼只看到融合的一個成像，又稱雙眼單視。英語 binocular 源於拉丁語，bini 「雙」之義，ocularis 「眼的」意思[1]。
雙眼視覺的成因為雙眼因有瞳距，而在視網膜產生有差別但又基本相似的圖像，這種視覺信號傳送至大腦之後，大腦將兩幅圖像之間的差異進行整合，即可判斷出眼睛到物體之間的精準距離關係[2]。雙眼視覺可分為三個階段：同時視、融合功能、立體知覺[3]。
與單眼視覺相比，雙眼視覺有四個明顯的好處：
- 比一隻眼睛多一個備份，減少因損壞影響生存的機率。
- 視場範圍更大。比如說，人們兩隻眼睛的總視場有近 200 度，中間部分大概有 120 度是雙眼視覺區域，兩側各 40 度是單眼視覺區域[4]。
- 雙眼加和作用使得兩隻眼睛能夠相互彌補對方看不清的部分[5]。
- 雙眼視覺形成的視差可以輔助產生精細的深度知覺，進而產生立體視覺[6] 。
雙眼視覺伴隨着視覺的融合，儘管兩隻眼睛中的圖像稍有差別或可能因視力不同而不相同，但是視覺在融合後可以產生單一的整體感覺[6]。 其他與雙眼視覺有關的現象包括utrocular discrimination，優勢眼，雙眼競爭。如果雙眼視覺出了問題，可以尋求視軸矯正師醫治。
視場和眼動
對於被捕食者來說，他們的眼睛通常長在頭的兩側，這樣他們就能夠擁有儘可能寬的視野，比如兔，水牛和羚羊。這些動物的兩隻眼睛通常能夠獨立轉動，這樣可以增加視野範圍。某些鳥類，即使保持眼睛不動，也可以實現360度的視野。而捕食者的眼睛通常位於它們頭部前方，這樣可以產生雙眼視覺和立體視覺。比如人，鷹，狼和蛇。然而還有一些捕食者，尤其是某些大型動物，如藍鯨和虎鯨，它們的眼睛卻位於頭的兩側。還有些動物並不是嚴格意義上的捕食者，如果蝠和某些靈長類，它們的眼睛是面向前方的。這些動物通常需要精細的深度視覺來幫助它們提高抓取水果或者樹枝的能力。
雙眼前視動物的兩隻眼睛通常是聯動的。當兩隻眼睛水平運動時，英文叫做 version。當兩隻眼睛朝相反的方向運動時叫做聚散，如果眼睛都朝鼻側轉動，叫做匯聚，如果都朝顳側轉動，叫做發散。還有些動物，比如人（尤其是外斜視患者），還有椋鳥，它們的眼睛既可以將兩隻眼睛轉到兩邊形成寬廣的視野，也可以將兩隻眼睛匯聚形成立體視覺。一個很顯著的例子是變色龍，它們的每隻眼睛可以獨立的像炮塔一樣上下左右自由轉動，然而，當它們在捕食的時候，卻可以將兩隻眼睛匯聚到一個物體上形成立體視覺。
雙眼加和
雙眼加和是指雙眼一起對某種視覺刺激的反應閾值要低於單隻眼睛。主要有兩種形式：第一，在試圖看清一個模糊信號時，兩隻眼睛相比一隻眼睛由於接收的能量更多，所以具有統計學上的優勢。從數學上看，雙眼對於單眼的優勢差不多相當於根號2，大約1.41倍[來源請求]。第二，視皮層的某些細胞在接受雙眼同時輸入時，細胞的發放會比分別給予單隻眼睛視覺輸入時發放的總和還要強。使用雙眼比單眼有1.41倍的優勢，這種現象還叫做神經加和現象。
雙眼相互作用
除了雙眼加和現象，兩隻眼睛之間最少還在三個方面存在相互作用：
- 瞳孔直徑：射入一隻眼睛中的光線會影響到雙眼的瞳孔直徑。這一點很好檢測，在身邊找一個朋友，當他的一隻眼睛（A）睜着的時候，另外一隻眼睛（B）的瞳孔比較小，但是當眼睛（A）閉上的時候，眼睛（B）的瞳孔就會放大。
- 聚焦和輻輳：聚焦是指眼睛的聚焦狀態。如果將一隻眼睛（A）睜着，閉上另外一隻眼睛（B），當用眼睛（A）注視一個近處的物體時，閉上的那隻眼睛的聚焦情況和睜開的那隻眼睛相同。另外，那隻閉上的眼睛（B）還會將其焦點指向眼睛（A）注視的物體。有研究表明，兩隻眼睛依靠反射弧來實現同步聚焦和輻輳。
雙眼單視
一旦雙眼視野重疊，就會有對同一物體在左右眼的影像產生潛在性的混亂。這可以用兩種方法解決:其中一眼的視覺被壓抑或者是雙眼影像互相融合成一。
優勢眼
由於每隻眼睛都可以向大腦傳輸一幅圖像，因此就有可能將潘農融合區內外的物體排列到一起。有一個檢測優勢眼的簡便方法：將一個水杯（或者其他小物體）放在房間的遠處，在一張白紙上掏一個指甲蓋大的小孔，將白紙放在眼前約20厘米的位置，透過小孔去看水杯。此時蓋上一隻眼睛，如果蓋上的這隻眼睛看不到水杯，就表明這隻眼睛是優勢眼。通常情況下，人們通常用來瞄準的眼睛就是優勢眼。
立體視覺
雙眼競爭
雙眼視覺異常
另外參見
參考文獻
- ^ Harper, D. (2001). Online etymological dictionary. Retrieved April 2, 2008, from http://www.etymonline.com/index.php?term=binocular （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- ^ 簡志忠，《附錄B》，http://cslin.auto.fcu.edu.tw/bioassist/eyetrack/paper3/3-14.htm （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館），發表日期不明。（中文）
- ^ 存档副本. [2024-01-05]. （原始內容存檔於2024-01-05）.
- ^ Henson, D.B. (1993). Visual Fields. Oxford: Oxford University Press.
- ^ Blake, Randolph; Fox, Robert. The psychophysical inquiry into binocular summation.. Perception & Psychophysics. August 1973, 14 (1): 161–85 [2012-02-23]. doi:10.3758/BF03198631. （原始內容存檔於2020-03-27）.
- ^ 6.0 6.1 Wheatstone, Charles. Contributions to the physiology of vision.—Part the First. On some remarkable, and hitherto unobserved, phænomena of binocular vision. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 1838, 128 (0): 371–394. doi:10.1098/rstl.1838.0019.
擴展閱讀
- Scott B. Steinman, Barbara A. Steinman and Ralph Philip Garzia. (2000). Foundations of Binocular Vision: A Clinical perspective. McGraw-Hill Medical. ISBN 0-8385-2670-5.
- 液晶快門眼鏡
- Blake, Randolph; Wilson, Hugh. Binocular vision. Vision Research. 2011, 51 (7): 754–770. PMC 3050089
. PMID 20951722. doi:10.1016/j.visres.2010.10.009. - Steinman, Scott B.; Steinman, Barbara A.; Garzia, Ralph Philip. Foundations of Binocular Vision: A Clinical perspective. McGraw-Hill Medical. 2000. ISBN 0-8385-2670-5.
- Stidwell, David; Fletcher, Robert. Normal Binocular Vision: Theory, Investigation and Practical Aspects. John Wiley & Sons. 2017. ISBN 9781119480334.
外部連結
- Livingstone, MS; Conway, BR. Was Rembrandt stereoblind?. The New England journal of medicine. Sep 2004, 351 (12): 1264–5. ISSN 0028-4793. PMC 2634283 . PMID 15371590. doi:10.1056/NEJM200409163511224.
- Disparity sensitivity in man and owl: Psychophysical evidence for equivalent perception of shape-from-stereoPDF
- Gaining Binocular Vision - No Longer Stereoblind - People Tell Their Stories（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- VisionSimulations.com |Images and vision simulators of various diseases and conditions of the eye（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- 醫學主題詞表（MeSH）：Binocular+Vision
- Vision2[永久失效連結] - Open source Java program for binocular vision examination using shutter glasses