5.3 視覚

 

光波は角膜を横切って伝達され、瞳孔を通って眼に入る。

 

角膜cornea

目の上に透明のカバー。内眼と外界との間の障壁として機能し、眼に入る光波を集める。

 

瞳孔pupil

光が通過するための目の小さな開口部。瞳孔のサイズは、光のレベルと感情的な要素によって変化する。

暗いと瞳孔は拡張または拡張され、より多くの光が目に入るようになる。明るいと瞳孔は収縮するか、または小さくなり、目に入る光の量を減らす。

瞳孔のサイズは、目の色の部分である虹彩irisに接続されている筋肉によって制御されている。

 

 

 

瞳孔を通過した後、光はレンズを通過する。

 

レンズlens

焦点を合わせるのに役立つ湾曲した透明な構造で、近くまたは遠くの物体から反射された光の焦点を合わせるのを助けるためにその形状を変えることができる筋肉に取り付けられている。

レンズは、網膜retinaの一部である中心窩foveaと呼ばれる目の後ろの小さなくぼみに完全に画像の焦点を合わせる。

 

 

錐体cones 

中心窩にある密集した特殊な光受容細胞photoreceptor。

明るい光の条件で最適に機能する。細部にまで非常に敏感であり、空間解像spatial resolutionを提供し、色を知覚する私たちの能力に直接関与している。

 

別のタイプの光受容体である桿体Rodsは網膜の残りの部分全体にある。

暗い場所でも感光体を特化し、私たちの活動を可能にする。

 

錐体cones は緑色、桿体Rodsは青色

 

 

 

明るい環境から薄暗い環境に移動したとき、すぐには対応できない。明るい環境では主にコーンズの活動が優勢だが、暗い環境ではロッドの活動が優勢になる。フェーズ間の移行にはある程度の時間がかかる。

 

桿体が光を神経インパルスに簡単かつ効率的に変換されない場合、夜盲症night blindness　(暗いと見えない)と診断される。

 

 

桿体と錐体はいくつかの介在ニューロンを介して網膜神経節細胞 retinal ganglion cellsに接続されている。網膜神経節細胞からのaxonsは収束し、目の後ろを通って出て、視神経optic nerveを形成する。視神経は、網膜から脳に視覚情報を運ぶ。

 

視野には死角blind spotが存在するが、私たちは死角を意識的に認識していない。各目がわずかに異なる視野を見ており、死角は重ならないから。また私たちは情報が欠落していることも認識していないから。

各眼の、視神経は視交叉optic chiasmと呼ばれる脳のすぐ下の場所で合流する。右視野（両眼から来る）からの情報が脳の左側に送られ、左視野からの情報が脳の右側に送られる。

 

 

脳内に入ると、視覚情報はいくつかの構造を介して脳の後ろにある後頭葉に送られ、処理される。一般に「どの経路」および「どこで/どのように」経路として説明される並列経路で処理される。

 

ボールが通りを転がっているのを見ると、「どの経路」がオブジェクトであるかを識別し、「どこ/どの経路」がそのオブジェクトの位置または空間内の動きを識別する。

 

 

 

 

 

色覚と奥行きの知覚

 

色覚color vision

正常な視力の人は、色覚を仲介する3つの異なるタイプの錐体を持っている。これらのコーンタイプはそれぞれ、わずかに異なる波長の光に最大限に敏感である。色覚の三色理論trichromatic theory of color visionによれば、スペクトル内のすべての色は、赤、緑、青を組み合わせることによって生成できる。

 

 

3つの錐体タイプのさまざまな感度

 

 

 

 

補色プロセス理論opponent-process theory

 

色は正反対のペアでコード化される：黒-白、黄-青、および緑-赤。

 

視覚系のいくつかの細胞が反対の色の1つによって興奮し、他の色によって抑制される。

つまり、緑に関連付けられた波長によって励起された細胞は、赤に関連付けられた波長によって抑制される。

 

 

 

残像afterimage 

 

刺激を取り除いた後にも視覚として残ること。たとえば、太陽を少し見つめ、それから目をそらすと、刺激（太陽）が除去されていても、光のスポットを知覚することがある。色が刺激に関与している場合、対戦相手プロセス理論で特定された色の組み合わせは、負の残像につなる。

 

 

 

 

 

奥行き知覚Depth Perception

 

3次元（3-D）空間で空間的関係を知覚する能力。

立体を把握するするには両眼の使用が不可欠である。binocular cues

 

 

両眼視差binocular disparity

左右それぞれの目が受け取る情報はわずかに異なる。

一般に、視覚刺激が2次元であっても、私たちは画像の奥行きを把握できる。これを行うとき、私たちは多くの単眼の手がかりmonocular cues、つまり片目だけで認識できる機能に頼っている。

 

 

線形遠近法Linear perspective

画像内で収束しているように見える2本の平行線を見ると奥行きを知覚する。奥に行けば行くほど狭まっていく。