Binokulární vidění je vidění, při kterém se používají obě oči současně. Slovo binokulární pochází ze dvou latinských kořenů, bin pro dva a oculus pro oko. Mít dvě oči dává nejméně čtyři výhody oproti tomu mít jedno. Za prvé, dává tvorovi náhradní oko pro případ, že by jedno bylo poškozeno. Za druhé, dává širší zorné pole. Například, člověk má horizontální zorné pole s jedním okem o úhlu asi 150 stupňů a se dvěma očima o úhlu asi 180 stupňů. Za třetí, dává binokulární sumaci, při které se zvyšuje schopnost detekovat slabé objekty. Za čtvrté, může dát stereopsii, při které paralaxa poskytovaná rozdílnými polohami obou očí na hlavě dává přesné vnímání hloubky. Takové binokulární vidění je obvykle doprovázeno ojedinělostí vidění nebo binokulární fúzí, při které je viděn jediný obraz navzdory tomu, že každé oko má svůj vlastní obraz jakéhokoli objektu.
Mezi další fenomény binokulárního vidění patří utrulární diskriminace, dominance oka, allelotropie a binokulární rivalita.
zorná pole a pohyby očí
Některá zvířata, obvykle kořistní zvířata, mají obě oči umístěné na opačných stranách hlavy, aby měla co nejširší zorné pole. U takových zvířat se oči často pohybují samostatně, aby zvětšily zorné pole. Někteří ptáci mají zorné pole 360 stupňů i bez pohybu očí.
Jiná zvířata, obvykle dravá zvířata, mají obě oči umístěné na přední straně hlavy, čímž se zmenšuje zorné pole ve prospěch stereopsie. U takových zvířat se oči obvykle pohybují k sobě. Když se oči pohybují do stran, ve stejném směru, nazývá se to verze. Když se oči pohybují v opačných směrech, k objektu blíže, než kam oči směřují, nebo dále, než kam oči směřují, nazývá se to vergence. Když se oči pohybují dovnitř, je to konvergenční pohyb očí; když se oči pohybují ven, je to divergentní pohyb očí.
Některá zvířata (včetně některých lidí, zejména exotropů) používají obě výše uvedené strategie. Například špaček má bočně umístěné oči, aby pokryl široké zorné pole, ale může jimi také pohybovat směrem k sobě, takže se jejich pole překrývají a vytvářejí stereopsii. Pozoruhodným příkladem je chameleon, jehož oči se zdají být namontovány na věžičkách, přičemž se každý pohybuje nezávisle na druhém, nahoru nebo dolů, doleva nebo doprava. Nicméně chameleon může při lovu zaměřit obě své oči na jediný objekt, což ukazuje vergenci a stereopsii.
Binokulární sumace znamená, že detekční práh pro podnět je nižší u dvou očí než u jednoho. Existují dvě formy. Za prvé, při pokusu o detekci slabého signálu je statistická výhoda použití dvou detektorů oproti použití jednoho. Matematicky je výhoda rovna druhé odmocnině ze 2, asi 1,41. Za druhé, když některé buňky ve zrakové kůře přijímají vstup z obou očí současně, vykazují binokulární usnadnění, větší úroveň aktivity než součet dvou činností evokovaných odděleně od každého oka. Jakákoli výhoda použití dvou očí při detekční úloze nad 1,41 je připisována tomuto druhu mechanismu, přezdívanému neurální sumace.
Kromě binokulární sumace se obě oči mohou vzájemně ovlivňovat nejméně třemi způsoby.
Utrokulární diskriminace je schopnost poznat, když jsou obě oči otevřené, kterému oku byl monokulární podnět prokázán.
Jakmile se zorná pole překrývají, existuje možnost záměny mezi obrazem levého a pravého oka stejného objektu. To lze řešit dvěma způsoby: jeden obraz lze potlačit, takže je vidět pouze druhý, nebo lze oba obrazy sloučit. Pokud jsou vidět dva obrazy jednoho objektu, nazývá se to dvojité vidění nebo diplopie. Splynutí obrazů z obou očí se považuje za oddělené od stereopsie nejméně ze dvou důvodů. Za prvé, některé poruchy binokulárního vidění, jako je strabismus, mohou ušetřit splynutí, ale stereopsi zrušit. Za druhé, hloubku objektu buď mnohem blíže nebo dále od místa, kde se oči fixují, lze přesně posoudit navzdory tomu, že obrazy objektu vypadají dvojitě.
K fúzi obrazů dochází pouze v malém objemu vizuálního prostoru kolem místa, kde se oči fixují. V horizontální rovině prochází fixačním bodem zakřivená čára, po kterou objekty dopadají na odpovídající sítnicové body v obou očích. Tato čára se nazývá empirická horizontální horoptera. Existuje také empirická vertikální horoptera, která je účinně odkloněna od očí nad fixačním bodem a směrem k očím pod fixačním bodem. Horizontální a vertikální horoptery označují střed objemu singlence vidění. V rámci tohoto tenkého zakřiveného objemu jsou objekty blíže a dále než horoptery viděny jako jednotlivé. Objem je znám jako Panumova fúzní plocha (pravděpodobně se jí říká plocha, protože byla měřena Panumem pouze v horizontální rovině). Mimo Panumovu fúzní plochu (objem) dochází k dvojitému vidění.
Když má každé oko svůj vlastní obraz objektů, je nemožné sladit obrazy mimo Panumovu fúzní oblast s obrazem uvnitř oblasti. K tomu dochází, když člověk musí ukázat prstem na vzdálený objekt. Když se člověk podívá na špičku svého prstu, je to jediné, ale jsou tam dva obrazy vzdáleného objektu. Když se člověk podívá na vzdálený objekt, je to jediné, ale jsou tam dva obrazy špičky svého prstu. Aby člověk ukázal úspěšně, musí mít jeden z dvojitých obrazů přednost a jeden musí být ignorován nebo potlačen. Oko obrazu, které má přednost, se nazývá dominantní oko.
Stereopsis je schopnost jemně rozlišovat hloubku od paralaxy, kterou poskytuje rozdílná poloha obou očí na hlavě. Existují dva druhy: kvantitativní stereopsis, ve které je viděná hloubka velmi podobná skutečné hloubce posuzovaného objektu, a kvalitativní stereopsis, ve které je hloubka správně blíž nebo dál než bod fixace, ale velikost hloubky neroste se vzdáleností objektu od bodu fixace. Kvantitativní stereopsis platí pro malé vzdálenosti od fixační roviny (přibližně v oblasti Panumovy fúze); kvalitativní stereopsis platí pro větší vzdálenosti od fixační roviny (mimo Panumovu fúzní plochu). Nakonec může být objekt přesunut tak daleko od fixační roviny, že neexistuje žádný pocit hloubky dvojitých obrazů – místo toho se zdá, že jsou na fixační rovině.
Vzhledem k tomu, že oči jsou na hlavě v různých polohách, každý objekt mimo fixaci a mimo rovinu horopteru má v každém oku jiný vizuální směr. Přesto, když se oba monokulární obrazy objektu spojí, má objekt nový vizuální směr, v podstatě průměr obou monokulárních vizuálních směrů. Tomu se říká alelotropie. Původ nového vizuálního směru je bod přibližně mezi oběma očima, tzv. kyklopské oko. Pozice kyklopského oka není obvykle přesně uprostřed mezi očima, ale bývá blíže dominantnímu oku.
Když se do stejných sítnicových oblastí obou očí promítají velmi rozdílné obrazy, vnímání se na chvíli usadí na jednom, pak na druhém, pak na prvním a tak dále, dokud se člověk chce dívat. Toto střídání vnímání mezi obrazy obou očí se nazývá binokulární rivalita.
Poruchy binokulárního vidění
Aby se zachovala stereopsie a jednotnost vidění, musí být oči přesně špičaté. Pozice každého oka v jeho oční jamce je řízena šesti extraokulárními svaly. Mírné rozdíly v délce nebo pozici vsunutí nebo síle stejných svalů v obou očích mohou vést k tendenci, aby jedno oko sklouzlo do jiné polohy ve své oční jamce než druhé, zvláště když je jedno oko unavené. To je známé jako phoria. Jeden způsob, jak to odhalit, je pomocí testu odkrytí krytu. Chcete-li tento test provést, podívejte se na oči spolupracující osoby. Zakryjte jedno oko této osoby kartičkou. Ať se osoba podívá na špičku vašeho prstu. Pohybujte prstem kolem; to je rozbití reflexu, který normálně drží zakryté oko ve správné poloze. Držte prst pevně a pak odkryjte oko osoby. Podívejte se na odkryté oko. Můžete vidět, jak rychle sklouzlo ze zděných nebo šilhavých očí do správné polohy. Pokud se odkryté oko přesunulo z ven dovnitř, má osoba exoforii. Pokud se pohnulo z dovnitř ven, má dotyčná osoba esoforii. Pokud se oko nepohnulo vůbec, má dotyčná osoba orthoforii. Většina lidí má nějakou dávku exoforie nebo esoforie; je to zcela normální. Pokud se odkryté oko pohnulo také vertikálně, má dotyčná osoba hyperforii (pokud se oko pohnulo z výšky dolů) nebo hypoforii (pokud se oko pohnulo z výšky dolů nahoru). Takové vertikální forie jsou poměrně vzácné. Je také možné, aby zakryté oko rotovalo ve své orbitě. Takové cykloforie nelze při testu odkrytí zakrytí vidět; jsou vzácnější než vertikální forie.
Během krycího testu odkrytí si člověk s trochou srsti všimne krátké epizody dvojitého vidění nebo diplopie po odkrytí oka. To je normální důsledek krátkého vychýlení oka. Pokud je diplopie trvalá, je to považováno za poruchu.
Test na odkrytí lze použít i u problematičtějších poruch binokulárního vidění, tedy u tropií. V krycí části testu se zkoušející dívá na první oko, zatímco druhé zakrývá. Pokud se oko pohybuje z ven do dovnitř, má člověk exotropii. Pokud se pohybovalo z dovnitř ven, má člověk esotropii. Lidé s exotropií nebo esotropií mají zděné nebo šilhavé oči. Jedná se o formy strabismu s amblyopií. Když je zakryté oko nehamblyopickým okem, amblyopické oko se náhle stává jediným prostředkem vidění člověka. Strabismus se odhalí pohybem tohoto oka, které se fixuje na prst zkoušejícího. Existují také vertikální tropie (hypertropie a hypotropie) a cyklotropie.