Кіріспе
Бір бағытта екі көзбен көру түрі Биологияда бинокулярлық көру – жануардың айналасындағы үш өлшемді бір суретті қабылдау үшін бір бағытта екі көзбен көруге қабілеттілігі. Бинокулярлық көру әдетте жануардың көздері басының қарама-қарсы жақтарында орналасқан және олардың арасында көру өрісі жоқ жағдайды білдірмейді, мысалы, кейбір жануарларда болатындай. Невролог-зерттеуші Манфред Фале бір көздің орнына екі көздің болуының алты ерекше артықшылығын атап көрсетті:
In biology, binocular vision is a type of vision in which an animal has two eyes capable of facing the same direction to perceive a single three dimensional image of its surroundings. Binocular vision does not typically refer to vision where an animal has eyes on opposite sides of its head and shares no field of view between them, like in some animals. Neurological researcher Manfred Fahle has stated six specific advantages of having two eyes rather than just one:
It gives a creature a "spare eye" in case one is damaged. It gives a wider field of view. For example, humans have a maximum horizontal field of view of approximately 190 degrees with two eyes, approximately 120 degrees of which makes up the binocular field of view (seen by both eyes) flanked by two uniocular fields (seen by only one eye) of approximately 40 degrees. It can give stereopsis in which binocular disparity (or parallax) provided by the two eyes' different positions on the head gives precise depth perception. This also allows a creature to break the camouflage of another creature. It allows the angles of the eyes' lines of sight, relative to each other (vergence), and those lines relative to a particular object (gaze angle) to be determined from the images in the two eyes. These properties are necessary for the third advantage. It allows a creature to see more of, or all of, an object behind an obstacle. This advantage was pointed out by Leonardo da Vinci, who noted that a vertical column closer to the eyes than an object at which a creature is looking might block some of the object from the left eye but that part of the object might be visible to the right eye. It gives binocular summation in which the ability to detect faint objects is enhanced. Other phenomena of binocular vision include utrocular discrimination (the ability to tell which of two eyes has been stimulated by light), eye dominance (the habit of using one eye when aiming something, even if both eyes are open), allelotropia (the averaging of the visual direction of objects viewed by each eye when both eyes are open), binocular fusion or singleness of vision (seeing one object with both eyes despite each eye having its own image of the object), and binocular rivalry (seeing one eye's image alternating randomly with the other when each eye views images that are so different they cannot be fused). Binocular vision helps with performance skills such as catching, grasping, and locomotion. It also allows humans to walk over and around obstacles at greater speed and with more assurance. Optometrists and orthoptists are eyecare professionals who fix binocular vision problems.
Бір көзі зақымданған жағдайда, ол тіршілік иесіне "қосалқы көз" береді. Бұл көру өрісін кеңейтеді. Мысалы, адамдар екі көзбен шамамен 190 градусқа дейін көлденең көру өрісіне ие, оның шамамен 120 градусы бинокулярлық көру өрісін (екі көзбен де көрінетін) құрайды, ал қалған 40 градусы екі монокулярлық өріспен (тек бір көзбен көрінетін) шектеледі. Бұл екі көздің бас жағындағы әртүрлі орналасуымен қамтамасыз етілетін бинокулярлық айырмашылық (немесе параллакс) тереңдікті нақты қабылдауға мүмкіндік беретін стереопсисті қамтамасыз етеді. Бұл сонымен қатар бір тіршілік иесінің екіншісінің маскировкасын бұзуына да мүмкіндік береді. Бұл көздің бір-біріне қатысты көздің бағыттарын (вергенция) және белгілі бір нысанға қатысты сол бағыттарды (көздің бұрышы) екі көздегі бейнелерден анықтауға мүмкіндік береді. Бұл қасиеттер үшінші артықшылыққа қажет. Бұл жануарға кедергі артындағы нысанның көбірек бөлігін немесе барлығын көруге мүмкіндік береді. Бұл артықшылықты Леонардо да Винчи атап көрсеткен, ол тік бағана көзге жақын болса, қарап тұрған нысанның бір бөлігін жасыруы мүмкін, бірақ сол бөлігі оң көзбен көрінетінін айтқан. Бұл бинокулярлық қорытындыны қамтамасыз етеді, онда әлсіз нысандарды анықтау қабілеті артады. Бинокулярлық көрудің басқа да құбылыстарына ықшамдық ажырату (көріктің қайсысы жарықпен ынталандырылғанын анықтау), көздің үстемдігі (егер екі көз де ашық болса да, бір нәрсені көздегенде бір көзді пайдалану әдеті), аллелотропия (екі көз де ашық болған кезде әр көз көрген нысандардың көрнекі бағытының орташалануы), бинокулярлық бірігу немесе бір көзбен көру (әр көздің өзіне тән суреті болғанына қарамастан, бір нысанды екі көзбен көру) және бинокулярлық бәсекелестік (әр көздің суреті бір-біріне ұқсамайтын суреттерді көргенде бір көздің суреті басқасымен кездейсоқ ауысып тұрады) жатады. Бинокулярлық көру ұстап алу, ұстап алу және қозғалу сияқты орындау дағдыларын жақсартады. Сондай-ақ, бұл адамдарға кедергілерді жылдам және сенімді түрде басып өтуге мүмкіндік береді. Оптометристер мен ортоптиктер – бинокулярлық көру проблемаларын түзетумен айналысатын көз күтімі мамандары.
In biology, binocular vision is a type of vision in which an animal has two eyes capable of facing the same direction to perceive a single three dimensional image of its surroundings. Binocular vision does not typically refer to vision where an animal has eyes on opposite sides of its head and shares no field of view between them, like in some animals. Neurological researcher Manfred Fahle has stated six specific advantages of having two eyes rather than just one:
It gives a creature a "spare eye" in case one is damaged. It gives a wider field of view. For example, humans have a maximum horizontal field of view of approximately 190 degrees with two eyes, approximately 120 degrees of which makes up the binocular field of view (seen by both eyes) flanked by two uniocular fields (seen by only one eye) of approximately 40 degrees. It can give stereopsis in which binocular disparity (or parallax) provided by the two eyes' different positions on the head gives precise depth perception. This also allows a creature to break the camouflage of another creature. It allows the angles of the eyes' lines of sight, relative to each other (vergence), and those lines relative to a particular object (gaze angle) to be determined from the images in the two eyes. These properties are necessary for the third advantage. It allows a creature to see more of, or all of, an object behind an obstacle. This advantage was pointed out by Leonardo da Vinci, who noted that a vertical column closer to the eyes than an object at which a creature is looking might block some of the object from the left eye but that part of the object might be visible to the right eye. It gives binocular summation in which the ability to detect faint objects is enhanced. Other phenomena of binocular vision include utrocular discrimination (the ability to tell which of two eyes has been stimulated by light), eye dominance (the habit of using one eye when aiming something, even if both eyes are open), allelotropia (the averaging of the visual direction of objects viewed by each eye when both eyes are open), binocular fusion or singleness of vision (seeing one object with both eyes despite each eye having its own image of the object), and binocular rivalry (seeing one eye's image alternating randomly with the other when each eye views images that are so different they cannot be fused). Binocular vision helps with performance skills such as catching, grasping, and locomotion. It also allows humans to walk over and around obstacles at greater speed and with more assurance. Optometrists and orthoptists are eyecare professionals who fix binocular vision problems.
Этимология
Бинокуляр сөзі екі латын түбірінен шыққан: "bini" – екі, "oculus" – көз.
Көрініс өрісі мен көз қозғалысы
Кейбір жануарлар, әдетте, бірақ әрқашан емес, құрбан болатын жануарлар, екі көзін басының қарама-қарсы жақтарына орналастырады, бұл ең кең көру өрісін қамтамасыз етеді. Мысалдарға қоян, бизон және антилопалар жатады. Мұндай жануарларда көздер көбінесе көру өрісін кеңейту үшін тәуелсіз түрде қозғалады. Көздерін қозғалтпастан, кейбір құстар 360 градусқа дейін көре алады. Басқа жануарлар, әдетте, бірақ әрқашан емес, жыртқыштар, екі көзін басының алдыңғы жағына орналастырады, бұл бинокулярлық көруді қамтамасыз етеді және стереопсис пайдасына көру өрісін азайтады. Дегенмен, алға қараған көздер омыртқалы жануарларда жоғары дамыған белгі, және омыртқалы жануарлардың үш тобы ғана шынымен алға қараған көздерге ие: приматтар, ет жейтін сүтқоректілер және жыртқыш құстар. Кейбір жыртқыштар, әсіресе ірілері, мысалы, кашалоттар мен киттер, екі көзін басының қарама-қарсы жақтарына орналастырған, бірақ олардың біраз бинокулярлық көру өрісі болуы мүмкін. Жеміс жейтін жарықшалар мен кейбір приматтар сияқты, жыртқыш емес басқа жануарлардың да алға қараған көздері бар. Бұл әдетте тереңдікті дұрыс бағалау қажетті жануарлар; мысалы, бинокулярлық көру таңдалған жемісті алу немесе белгілі бір бұтақты табу және ұстап алу қабілетін жақсартады. Басқа қатысты нүктенің бағыты (көз алдындағы түзу сызық пен көзге көрінетін нүктенің орны арасындағы бұрыш) визуалды бағыт немесе версия деп аталады. Бір нүктеге назар аударғанда екі көздің көру сызығы арасындағы бұрыш абсолютті айырмашылық, бинокулярлық параллакс немесе вергенция талабы деп аталады (әдетте тек вергенция). Екі көздің орналасуы, версия және вергенция арасындағы қатынас Херингтің визуалды бағыт заңымен сипатталады. Алға қараған көздері бар жануарларда көздер әдетте бірге қозғалады. Көз қозғалыстары конъюнктивті (бір бағытта), версия көз қозғалыстары, әдетте олардың түрімен сипатталады: сакадтар немесе тегіс іздену (сондай-ақ нистагм және вестибулоокулярлық рефлекс). Немесе олар дизъюнктивті (қарсы бағытта), вергенция көз қозғалыстары. Адамдарда (және көптеген жануарларда) версия мен вергенция көз қозғалысы арасындағы қатынас Херингтің тең иннервация заңымен сипатталады. Кейбір жануарлар жоғарыда аталған екі стратегияны да қолданады. Мысалы, қызылқұйрықтың көздері кең көру өрісін қамту үшін бүйірінен орналасқан, бірақ оларды алдыға бағыттау үшін бірге қозғата алады, осылайша олардың өрістері бір-бірімен толысады, стереопсис береді. Тамаша мысал – хамелеон, оның көздері мұнараларға орнатылғандай көрінеді, әрқайсысы біріншісінен тәуелсіз түрде жоғары немесе төмен, солға немесе оңға қозғалады. Дегенмен, хамелеон аң аулаған кезде екі көзін де бір нысанға бағыттай алады, вергенция мен стереопсис көрсетеді.
Бинокулярлық жиынтық
Бинокулярлық жиынтық – бұл стимулдың анықталу шегі екі көзбен қарағанда бір көзбен қарағанда төмен болу процесі. Бинокулярлық өнімді монокулярлықпен салыстырғанда әртүрлі мүмкіндіктер бар. Мұндай жағдай бір нәрсеге саусағымен көрсету қажет болғанда туындайды. Егер саусақтың ұшына қарасаңыз, ол бір ғана, бірақ алыстағы нысанның екі бейнесі көрінеді. Ал алыстағы нысанға қарасаңыз, ол бір бейнелі, бірақ саусақтың ұшы екі бейнелі болады. Сәтті көрсету үшін екі бейненің бірі басымдыққа ие болуы керек, ал екіншісі назардан тыс қалуы немесе жойылған болуы керек (бұл "көз үстемдігі" деп аталады). Нысанға жылдам қозғалып, оған назарын ұстап тұра алатын көз, басым көз деп аталуы мүмкін. Стереопсис (stereo – «қатты» немесе «үш өлшемді», opsis – «көрініс» немесе «көзқарас») – қалыпты бинокулярлық көруге ие адам екі көзімен қарағанда сезілетін тереңдік әсері. Адам ағзасы бір уақытта бір суретті толыққанды өңдеуге шектеулі мүмкіндікке ие. Сондықтан бинокулярлық бәсекелестік пайда болады. Екі суреттің біреуіне қарау ұзақтығына бірнеше фактор әсер етеді. Бұл факторларға контекст, контрасттың жоғарылауы, қозғалыс, кеңістіктік жиілік және кері суреттер жатады. Қаптаманы ашу тестісі бинокулярлық көрудің күрделі бұзылулары, тропиялар үшін де қолданылуы мүмкін. Тестінің жабу бөлімінде емтиханшы екінші көзді жауып тұрып, бірінші көзді қарап тексереді. Егер көз іштен сыртқа қарай жылса, адам экзотропияға шалдыққан. Егер ол сырттан ішке қарай жылса, адамда эзотропия бар. Экзотропия немесе эзотропиясы бар адамдардың көздері тиісінше қабырғаға немесе қиылысқан көздерге ұқсайды. Бұл амблиопиямен бірге болатын страбизмнің түрлері. Амблиопияның көптеген анықтамалары бар. Оптометриялық клиникаларға келетін науқастардың шамамен 20%-ы бинокулярлық көру аномалияларына шалдығады. Көру аномалияларын диагностикалаудың ең тиімді тәсілі – жақын нүктедегі конвергенция тестісі. NPC тестісі кезінде саусақ сияқты нысан бетке жақындатылады, емтиханшы бір көздің сыртқа қарай бұрылуын және/немесе адамның диплопиясын немесе екі көруін байқайды. Бір шекке дейін бинокулярлық айырмашылықтар көру жүйесінің түзетуімен өтеуге болады. Алайда, егер бинокулярлық көрудің кемшіліктері тым үлкен болса – мысалы, егер олар көру жүйесінің тым үлкен көлденең, тік, бұрылыс немесе анизейкондық ауытқуларға бейімделуін қажет етсе, көздер бинокулярлық көруден аулақ болуға бейімделеді, соның салдарынан страбизм жағдайы туындайды немесе нашарлайды.