視力

視覚eyesightまたはvisionとも呼ばれる)は五感の一つである。視覚を持つということは、見ることができるということです。見ることは、動物に世界の知識を与える。単純な動物は明暗を見分けることしかできないが、脊椎動物の場合、視覚系は像を結ぶことができる。

目に届く可視光線の情報を解釈する能力を視覚認識といいます。視力はその結果として得られる知覚です。視覚に必要な構成要素は視覚系と呼ばれています。

背側流 (緑)と腹側流(紫)を示している。Zoom
背側流 (緑)と腹側流(紫)を示している。

処理方法

動物の目には光が入り、水晶体と呼ばれる部分が光の情報を網膜と呼ばれる目の奥の部分に送ります。網膜は光に敏感な細胞で構成されており、その細胞に光が当たると視神経に信号が発射されます。視神経は、網膜全体に張り巡らされた神経線維が束になったものです。

光の情報は、網膜から離れると、脳へ送られます。光は視神経交叉を通り、脳の奥にある視神経皮質に到達します。そして、その情報を処理して、物体の形や色を見つけ出す。そして、その情報と記憶から、その物体がどのようなものであるかを判断する。例えば、木と家をなんとなく見分けることができるのです。このような情報が流れる経路を腹側流といいます

また、脳は物体の位置を知ることができます。例えば、物体がどのくらい遠くにあるのかを見分けることができます(これを手と目のコーディネーションといいます)。これは、ボールをキャッチするときに必要なことです。このような情報が流れる経路を背側流といいます

視覚とは何か?

視覚認識における大きな問題は、人が見ているものが、単に網膜上の像を翻訳したものではないことです。例えば、網膜上の画像は(レンズを通過したため)上下逆さまになっていますが、私たちは世界を右側から見ています。そのため、私たちが実際に見ているものがどのような現象で作られているのかを説明するのは難しいのです。何世紀もかけて解明された鍵は、脳が目から得たデータをもとに、記憶や推測と高速で結びつけていることです。その結果、各人にとって、あたかも単純な現実のように見える世界を体験することができるのです。しかし、それは現実をベースとしながらも、実は脳が作り上げた精神的な構築物なのです。

歴史

古代世界の多くの人物が視覚に関する考えを持っていた。プラトンアリストテレス、ユークリッド、プトレマイオス、ガレノスは皆、自分の考えを持っていたが、これらの考えのほとんどは推測であった。科学的な方法論に基づいたものではありませんでした。

アルハーゼン(965-1040)は、視覚に関する調査や実験を行った。プトレマイオスの両眼視に関する研究を拡張し、ガレンの解剖学的著作にコメントした。

レオナルド・ダ・ヴィンチ(1452-1519)は、目の特別な光学的性質を最初に認識したと考えられている。彼は「人間の目の機能は......多くの著者によってある方法で説明されていた。しかし、私はそれが全く異なるものであることを発見した」と書いている。彼の主な実験的発見は、視線、つまり鳩目を終点とする光線においてのみ、明瞭ではっきりとした視界が得られるというものであった。彼はこの言葉を文字通りに使ったわけではないが、実は、現代の窩洞と周辺視野の区別の生みの親である。

ヘルマン・フォンヘルムホルツは、人間の目を調べて、光学的にかなり悪いという結論を出した。目から得られる情報の質が悪いと、視覚は不可能に思えるのだ。そこで彼は、視覚は無意識のうちに行われる推論によってのみ得られると考えた。脳は、目からの情報だけでなく、過去の経験からの情報も使っている。経験された世界は、不完全なデータから、それまでの経験を使った仮定と結論で構築されているのだ。

視覚的な経験に基づく、よく知られた仮定の例として、次のようなものがあります。

  • あかりがさす
  • ふつうは下を見ない
  • の顔が直立して見える(認識される)。
  • よこにあるものはよこにみえるが、その逆はない。
  • 図形の境界が凸になりやすい

錯視(推論がうまくいかない場合)の研究から、視覚系がどのような仮定をしているのか、多くの知見が得られている。

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