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第二節 視覺
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視覺 視覺構造或器官感測光線刺激，所引起的感 覺
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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
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10-2.1 人體眼睛的構造與功能
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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 10-12 眼球內部構造及外觀示意圖。
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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
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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 ）
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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
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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
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眼球的中層為色素膜： 1) 虹膜（ iris ） 2) 睫狀體 3) 脈絡膜（ choroids ）
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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 ）
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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
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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
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1. 眼球的內層 2. 眼睛的感光系統 視網膜（ retina ）
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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
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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
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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
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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
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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。
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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。
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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 ）
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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
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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
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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
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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
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眼睛的附屬構造 眉毛、睫毛、眼眶、眼瞼、結膜、眼 肌和淚器等
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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
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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
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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
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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。
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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
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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
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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
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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
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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？
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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