第二節 視覺

視覺 視覺構造或器官感測光線刺激，所引起的感 覺

透過視覺 1) 動物可感知外界物體的大小、明暗、顏 色及動靜，以獲得對個體生存有利的各 種資訊 2) 動物至少有 80 ％以上的外界資訊經視覺 獲得  人類的眼睛為執行視覺的主要構造

人體眼睛的構造與功能

人體眼睛結構與視覺通道 人體眼睛的構造： 1) 眼球 2) 保護眼球的附屬器官 圖 眼球內部構造及外觀示意圖。

眼球 1. 為近似球形的器官 2. 位於眼框內 3. 成人的前後徑平均約為 2.5 公分

眼球壁 由外至內分別由三層構造組成： 最外層構造是鞏膜（ sclera ）與角膜（ cornea ）

鞏膜 1. 不透明白色纖維膜（一種結締組織）所組成 2. 俗稱眼白，具有維持眼球形狀、保護眼球內 部構造及維持眼內壓力等功能

角膜 1. 一層無色透明的薄膜 2. 覆蓋於瞳孔與虹膜的正前方，其內的細胞排 列整齊，無血管與色素 3. 具有豐富的神經分布，光線通過時，不會產 生不正常的反射或繞射，可容許光線進入並 將影像映入眼底

眼球的中層為色素膜： 1) 虹膜（ iris ） 2) 睫狀體 3) 脈絡膜（ choroids ）

脈絡膜 1. 具黑色素的結締組織構成 2. 富含血管，可防止眼球內部光線的散射， 亦可供給眼球營養

虹膜 1. 前後介於角膜與晶狀體之間 2. 呈扁平圓盤狀，其外緣與睫狀體相連

虹膜 脈絡膜延伸出來的構造： 1) 環狀肌受動眼神經之副交感神經枝控制 2) 輻射肌受交感神經枝控制 具有黑色素的結締組織，依含量的多少而呈 黑色、棕色及藍色等

虹膜可控制瞳孔（ pupil ）的大小 瞳孔為虹膜中央的小孔，作為光線進入眼睛 的通道 當環狀肌收縮時瞳孔縮小，當輻射肌收縮時 瞳孔擴大

虹膜的顏色 虹膜的顏色由遺傳決定 性狀呈現與虹膜內黑色素的含量和分布有關

1. 若虹膜本體和表面覆蓋細胞上均含黑色素， 虹膜為棕色 2. 若虹膜本體內無黑色素，則呈藍色 3. 白化症者因看到的是視網膜的血管，所以 虹膜呈現紅色

睫狀體包括睫狀突和睫狀肌 睫狀肌的收縮與舒張，可牽動懸韌帶（睫狀 小帶， zonule ），用以調節晶體的曲度

晶體與視網膜間含有膠狀透明玻璃狀液，與 維持眼球形狀有關

1. 晶體與角膜間充滿了由睫狀體分泌的澄清 水狀液（ aqueous humour ） 2. 水狀液具有類似腦脊髓液（ CSF ）的功能

進階知識 眼房內水狀液的循環： 正常眼睛內的水狀液由 睫狀體分泌（睫狀體的 血管，穿過睫狀突上皮） ，進入後房，再由後房 經過瞳孔流到前房

再由前房角的小梁網排 流到舒萊姆氏管（ canal of Schlemm ），進入結 膜的靜脈血管（鞏膜上 靜脈（ episcleral vein ）） 或水狀靜脈（ aqueous vein ）

水狀液提供角膜和晶體營養作為新陳代謝之 用、維持眼壓恆定等功能

晶體 位於瞳孔後方，狀似凸透鏡能折射進入眼內 的光線，將物像聚焦在視網膜上

1. 眼球的內層 2. 眼睛的感光系統 視網膜（ retina ）

視網膜 外層：色素上皮細胞（ pigment epithelium ） 內層：神經部分，內層具有感光細胞

視網膜剝離症 視網膜內、外兩層疏鬆地相連，在某些外傷、 病理情況下此兩層分離

視網膜 1. 中央區域稱為黃斑（ macula lutea ） 2. 其中央凹陷處稱為中央窩（ fovea centralis ）， 是視力最敏銳的地點

1. 盲點：中央窩附近有一區域是視網膜神經 纖維離開眼睛的位置，投射至此的影像無 法被觀察到 2. 色素層含有黑色素，為單層扁平或柱狀皮 膜構成，可吸光並防止光線散射

進階知識 盲點的測定： 1) 以手遮左眼，將下圖移至右眼正前方約 50 公 分處，右眼不轉動地凝視圖形左側的十字， 將此圖漸漸移近，在某一距離時你會發現圖 形右側的圓點突然消失。 2) 若再將此圖移近，圓點又會再次出現。

從圓點消失到再次出現之間即為影像投射到 右眼的盲點之故。 改測左眼時測試圖要顛倒，你也會發現同樣 的結果。

視網膜的感光細胞有兩種： 1) 視桿細胞（ rod cell ） 2) 視錐細胞（ cone cell ）

視桿細胞 主司暗光視覺，缺乏辨色功能 在微弱光源下雖可看見物體，但無法感受顏色

視錐細胞 主司色覺，需較強的光線才能被刺激 可偵測顏色且對影像的敏銳度很高

中央窩 1. 人眼視覺最敏銳的區域，僅由緻密的視錐細 胞組成，缺少視桿細胞 2. 人體在看物體時，會不自覺地移動眼睛，使 影像的重要部分落於中央窩

人類視錐細胞可分為三類： 1) 藍光 2) 綠光 3) 紅光 人體利用這三類色原細胞的感光，產生了千 變萬化的色彩感覺

眼睛的附屬構造 眉毛、睫毛、眼眶、眼瞼、結膜、眼 肌和淚器等

1. 眉毛：具有阻止汗液流入眼內的作用 2. 眼眶：容納眼球的骨腔 3. 眼瞼：俗稱眼皮，具保護作用，可防止異物 侵入眼睛

結膜 1. 一層透明的薄膜，覆蓋在眼瞼的內側和鞏膜 的表面 2. 有潤滑眼球和保護眼球的作用

眼球共有六條眼外肌，負責眼球的運動 這些肌肉受動眼、滑車及外旋三對腦神經控 制，維持眼球的正常轉動，以調節可見的範 圍或視野

進階知識 可見的視野： 大多數掠食動物的眼睛均在臉的前方，兩 眼的視野範圍約 180 度，兩眼視野重疊的區 域可使物體立體影像更為明顯，有助於判 斷物體的遠近。

許多草食性動物的眼睛位於頭部兩側，可使 其有極寬視野，如馬的視野接近 360 度，但卻 幾乎不具立體視覺

淚腺 位於眼眶外上方，形似扁桃 可以分泌淚液，具有滋潤眼球和殺菌的功能

視覺的原理 1. 物體表面的光線自角膜通過水狀液、瞳孔、 晶體、玻璃狀液至視網膜上呈現倒立的實像

刺激視網膜的感光細胞，感光細胞將刺激訊 息轉化為電位訊號傳入大腦枕葉的視覺皮質， 經過兩側輸入訊號的比對加上經驗與大腦的 記憶判斷後，我們便知道物體的影像

想一想 嚎啕大哭時為何常會有一把鼻涕、一把眼淚 的情形發生？ 在強光的刺激下，虹膜內的肌肉會如何改變？ 這種改變可由意志控制嗎？

視覺的調整和適應 調適（ accommodation ）：人眼睛焦點自某 一點移動至另一點的改變過程 眼睛在遠眺或休息時，睫狀肌舒張且懸韌帶 上的張力會增加，晶體變扁

看近物時睫狀肌會收縮而懸韌帶上的張力會 降低，晶體會較凸起 這種調適作用能使不同距離的反射光均可準 確地投射至視網膜上

視覺異常和矯正及其它常見的眼睛疾病 若眼軸過長、晶體的曲率太大或角膜和晶 體的折射過強，使影像落在視網膜前方是 為近視，應以凹透鏡矯正

若眼軸過短、晶體太薄，或角膜和晶體的折 射過弱，使焦點集中在視網膜後方則為遠視， 應以凸透鏡矯正

若角膜表面不規則，使光線無法聚集成一點， 則為散光， 應以特殊弧度透鏡矯正

老花眼 1. 當人的年齡逐漸增加時，晶體會逐漸失去 彈性，調適能力變差，無法對近距離物體 對焦 2. 目前可以漸進多焦鏡片改善

雷射矯正視力 「近視雷射」又稱準分子雷射： 是一種超紫外光雷射，能非常精確的移除定 量的角膜組織 以改變角膜弧度，使光線能聚焦於視網膜上， 重獲清晰的「裸視視力」 目前準分子雷射屈光手術分別有 PRK 、 LASEK 、 LASIK 三種

1. 結膜：為眼球外部和眼瞼內側的一層保護構 造 2. 結膜炎：若感染發炎易出現微血管充血的現 象

白內障 1. 眼球的晶體老化、病變或受傷後由正常的清 澈透明變成混濁不清狀態 2. 阻擾光線進入眼睛造成視力模糊的症狀，可 以手術去除晶體內的混濁物或更換人工晶體 改善

1. 青光眼：眼球內壓力過高，久而久之造成視 神經損傷、視野缺損的一種眼疾 2. 飛蚊症：眼球內的玻璃狀液內有不透明的纖 維，隨著眼球轉動，飄浮不定投影在視網膜 者

夜盲症 1. 視網膜的感光色素是由特殊蛋白質與視黃醛 所組成 2. 視黃醛為維生素 A 的衍生物，故缺乏維生素 A 時，易使人在光線不足時看不清物體

色盲或色弱 如果因遺傳因素造成視錐細胞的敏感度降 低或缺乏某些視錐細胞

想一想 人眼的感受性和光的波長也有關： 1) 在明視覺條件下，人眼對波長 550 ～ 560 奈米 的光最敏感 2) 但在暗視覺條件下，人眼最敏感的波長範圍 是 500 ～ 510 奈米  想一想為何高速公路的標示常會採用綠色