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双眼视觉的定义及其发育

2009-08-18 11:22:30 来源: 多宝视

  双眼视觉(binocular、,ision)是指双眼协调、准确、均衡地同时工作,使某一物体反射的光线成像在视网膜,形成两个有轻微差异的物像,通过视觉通路传送至大脑,在皮质高级中枢进行分析、整合、加工,形成一个有三维空间深度感完整印象的过程。这也是立体视觉(stereopsis也称空间视觉、深度觉)形成的过程,有的学者将立体视觉独立描述,本章则将其涵盖在双眼视觉形成的不同阶段内。

  双眼视觉是人类在发展进化过程中逐渐形成的,是对认识和适应环境的一种最高级的完善,低等动物两眼位于两侧,视神经完全交叉到对侧,没有双眼单视。而人的眼睛在进化中逐渐由头的两侧移向正前方,使两眼的视野得以最大限度的重合,两眼的视神经半数交叉到对侧,直到视皮质。1967年在猫的视皮质首次发现对视差敏感的双眼驱动细胞,随后的研究证实猫的视皮质细胞84%为对双眼传人冲动发生反应的双眼驱动细胞,位于视皮质的17和18区。而人类的双眼视觉的发育开始于出生后4个月,高峰在1~3岁之问,3~4岁立体视接近成人水平,通过反复的视觉锻炼直到5~6岁双眼视觉才逐渐发育成熟和完善。

  人类观察认识客观世界,适应外界环境,要通过大脑高级中枢处理各感觉器官接受的外界信息,其中80%以上来源于视器官接收的视觉信号。然而,由此所感知的主观世界(视空间)并不能100%如实地反映客观物体(实际空间)的本来面目,比如下面的视错觉图6-1,由于与直线相交的斜线疏密不同,产生视觉误差看上去本来平行的两线条中间变凸。两条长度一样的线条,由于线条两端箭头的朝向不同,看起就感觉长短不一。又如本来凹凸不平的月球,我们看见的,却像一个圆盘。一方面,这是由于视系统的局限性,另一方面主观视空间要与实际空间保持相对的一致性,不但取决于视器结构和功能的正常与否,还取决于不同个体生理心理以及大脑认知水平的差异。

  双眼视觉是人类最高级的视觉功能,正是因为形成了双眼视觉,人类才能更准确地获得外界物体形状、方位、距离等概念,才能正确判断并适应自身与客观环境间的位置关系。这种视觉认知方面的完善,对人类进行创造性的劳动和进化,起了极重要的作用。如现代社会中的汽车、航空驾驶;科技中各种仪器的灵活使用;显微外科的精细操作以及球类运动中的接、打、扑、扣等,都离不开完善的双眼视觉。双眼立体视觉是人类视觉系统的最佳三维成像,如同工程技术上根据视觉原理研究出目前最好的三维成像——激光全息术一样,双眼视觉(特别是立体视觉)的研究,随着近20年对脑科学研究的重视和深入,已超越了眼科界的范畴,成了国内外高科技研究的热门话题,这对人类社会现代化的发展进程将有巨大的促进作用。

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