両眼視とは｜立体視・視差・視野・深度知覚の仕組みと定義
両眼視の仕組みを図解でわかりやすく解説。立体視・視差・視野・深度知覚の定義と日常や医療での応用まで簡潔に理解。
両眼視とは、両眼を併用して見ることです。片方だけの眼を持つことを意味する場合もありますが、より一般的には、左右の眼からの入力を脳が統合してひとつの視野を作ることを指します。多くの脊椎動物をはじめ、多くの動物がこの仕組みを備えています。
両眼視の視野と範囲
人間の水平視野は両眼を使うと最大で約200度に達します。左右の眼で重なって見える両眼視野（両眼で立体的に見える範囲）はおおよそ120度で、各眼の片側だけで見える単眼視野は左右それぞれ約40度です。これらを合わせると合計で約200度になります。両眼視野の中央部は両眼の視線が重なるため、深度（奥行き）情報を高精度に得られます。
立体視（ステレオプシー）の仕組み
立体視とは、両目で同じ景色を見たときに得られる奥行き感です。左右の眼は頭の左右に位置しているため、同じシーンでもわずかに異なる像が網膜上にできます。脳はこれらのわずかな差、すなわち両眼間の視差を利用して対象の奥行きを計算します。この奥行き感は「立体視」「両眼立体深度知覚」などと呼ばれますが、厳密には立体感を生む要因は視差だけではありません。観察者が移動することで生じる時間的な像の変化（モーションパララックス）や、片眼でも得られる遠近法などの手がかりからも深度印象が生じます。移動により生じる像の差は、両眼の視差と同様に、単一の網膜像に時間的変化を生じさせ、深度推定の材料になります。
主な深度手がかり（Depth cues）
- 両眼手がかり：両眼視差、輻輳（両眼の向きにより距離を判断する）、両眼の像の不一致により生じる抑制・複視の解消（パンナム領域）。
- 動的手がかり：モーションパララックス（視点移動で近い物体ほど視位置が大きく変わる）、視点移動時の視差変化。
- 単眼（モノキュラー）手がかり：遮蔽（重なり）、大きさや遠近法、陰影や質感、テクスチャーの勾配、空気遠近法（霞み）、焦点（調節）など。
神経基盤と処理
両眼視差に敏感なニューロンは一次視覚野（V1）から存在し、外側の視覚野（V2、V3、V4、MT/V5 など）でも高度な立体情報処理が行われます。これらの領域が連携して、対象の距離や立体構造、運動に関する深度情報を抽出します。視覚情報は大きく「何か（物体認識）を扱う腹側経路」と「どこにある／どう動くかを扱う背側経路」にわたり、それぞれ異なる深度情報を利用します。
両眼融合とパンナム領域、複視（ダブルイメージ）
脳は左右の網膜像を一致させてひとつの像にする過程を両眼融合と呼びます。網膜像のずれがある程度以内であれば融合が起き、立体視が成立しますが、ずれが大きいと融合できず複視（重複した像）になります。融合が成立するずれの範囲はパンナム領域と呼ばれ、物体の位置や視距離に依存して広がります。片眼の像が抑制されることによって複視が回避される場合もあり、慢性的な斜視では抑制が生じることで立体視が失われることがあります。
発達・臨床的側面
立体視は乳幼児期に発達し、幼児期の視覚経験が重要です。斜視や屈折異常、弱視（amblyopia）があると、両眼の協調が乱れ立体視が低下または欠落することがあります。臨床では立体視を評価するためにランドット（Randot）テストやティトマス（Titmus）検査などの検査が用いられます。治療には遮眼療法、視覚訓練、斜視手術などがあり、早期発見・治療が重要です。
応用と注意点
- 立体映像やVR（仮想現実）の設計は両眼視差や輻輳といった生理的要因を考慮する必要があります。不適切な視差や輻輳-調節のずれは眼精疲労や吐き気の原因になります。
- ロボティクスやコンピュータビジョンでは、ステレオカメラを使った奥行き推定（ステレオマッチング）が人間の両眼視の原理に基づいて応用されています。
- スポーツや手先の操作、立体的な空間判断を要する作業では両眼視がパフォーマンスに大きく寄与します。
まとめると、両眼視は左右の眼からの情報を脳が統合して得られる視覚の基本機能であり、特に両眼視差による立体視は奥行き知覚の重要な源です。ただし深度知覚は視差だけでなく、動きや単眼手がかりなど多様な情報を統合して生じる点を忘れてはなりません。
一対の鷹の目。
ハト（典型的な捕食動物）の視野とフクロウ（典型的な捕食動物）の視野の比較
視野と眼球運動
一部の動物は、通常は獲物となる動物であるが、必ずしもそうとは限らず、両目を頭の反対側に配置して、可能な限り広い視野を確保するようにしている。ウサギ、水牛、カモシカなどがその例です。このような動物では、視野を広げるために目が独立して動くことが多い。目を動かさなくても、360度の視野を持つ鳥もいます。
その他の動物は、通常は捕食動物であるが、必ずしもそうとは限らず、両目が頭の前側にあるため、両眼視が可能になり、視野が狭くなって立体視が可能になる。例としては、人間、ワシ、オオカミ、ヘビなどが挙げられます。
捕食動物の中には、特にマッコウクジラやシャチのような大型のものは、両目が頭の反対側にあるものもあります。捕食動物ではないが、フルーツコウモリや霊長類などの動物でも、目が前を向いているものがある。これらの動物は通常、細かい奥行きの識別や知覚を必要とする動物です。例えば、両眼視は、選択した果物を摘んだり、特定の枝を見つけてつかむ能力を向上させます。
目が前を向いている動物では、目が一緒に動くのが普通です。動物の中には、両方の方法を使うものもいます。例えば、ムクドリは、広い視野をカバーするために目を横向きに配置していますが、目を一緒に動かして前方に向けることもできるので、視野が重なって立体視ができます。特筆すべき例はカメレオンで、その目は櫓の上に乗っているように見え、それぞれが上下左右に独立して動いています。それにもかかわらず、カメレオンは狩りをしているときには、その両目を一つの対象物に向けさせることができます。
質問と回答
Q:両眼視とは何ですか?
A:両眼視とは、両眼から入力された情報を脳がまとめて作った視野を、両眼で一緒に見ることです。
Q:人間は両眼で水平方向の視野をどのくらい見ることができるのか?
A:人間は2つの目で最大約200度の水平視野を見ることができます。
Q:視差は奥行き情報として何を提供するのか?
A:視差は、立体視と呼ばれる正確な奥行き情報を提供します。
Q:両眼融合とは何ですか?
A:両眼融合とは、それぞれの眼にそれぞれの像があるにもかかわらず、1つの像として見えることです。
Q:立体視とは何ですか?
A:立体視とは、両目で見たときの奥行きの印象のことです。それぞれの目で見た画像の違いを利用して、視覚的なシーンの奥行きを計算します。
Q:運動視差はどのように機能するのですか?
A: 運動視差は、観察者が移動中に片目だけでシーンを見たときの両眼視差と同様に、単一の網膜画像に時間の経過とともに差異を生じさせることによって機能します。
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