両眼視

両眼加算では、両眼からの信号が互いに強化し合うため^{[ 1 ]} 、視力、コントラスト感度、フリッカー感度、輝度感度が向上します^{[ 2 ]} 。両眼加算は、両眼の感度が等しいときに最大になります。感度の差は両眼加算の効果を低下させます。両眼加算の効果は加齢とともに低下します^{[ 3 ]。}

両眼抑制では、両眼の視力が片眼の視力よりも悪くなります。これは、斜視や弱視の場合に起こり得ます。弱い方の目が強い方の目を妨害するためです。^{[ 1 ]}片方の目が脳内で生成した画像がもう一方の目を抑制する眼優位性は、両眼抑制の一種です。

両眼視異常は最も一般的な視覚障害の一つです。通常、頭痛、眼精疲労、眼痛、かすみ目、そして時には複視（二重に見える）などの症状を伴います。^{[ 5 ]}眼科クリニックに来院する患者の約20%が両眼視障害を抱えています。^{[ 5 ]}デジタル補助具の使用が一般的になるにつれて、多くの子供がそれらを長時間使用するようになります。これにより、調節振幅、調節力、近距離および遠距離の両方における正の融像性輻輳の低下など、さまざまな両眼視障害が発生する可能性があります。^{[ 6 ]}視覚障害を診断する最も効果的な方法は、近点輻輳（NPC）テストです。^{[ 5 ]} NPCテストでは、指などのターゲットを顔に近づけ、検査者が片方の目が外側を向いている、または被験者が二重に見えることに気づくまで続けます。^{[ 5 ]}両眼視の欠陥は、視覚系の適応によってある程度補償されることがあります。しかし、両眼視のずれが大きすぎる場合（例えば、視覚系が過度の水平、垂直、ねじれ、またはサイズ（不等像性）のずれに適応しなければならない場合）、目は両眼視を避ける傾向があり、最終的に斜視を引き起こしたり悪化させたりします。

弱視（または斜視弱視）は、神経視覚発達障害の一種です。この疾患は、視力、眼球運動、両眼協調運動、両眼立体視など、いくつかの視覚機能や技能の発達不全を特徴とします。

斜視とは、両眼が同じ方向を向いていない目の状態のことです。

斜視矯正術後の結果を安定させる上で、立体視を含む両眼視機能が重要な要素であることは以前から知られています。立体視が欠如している人の多くは、目に見える斜視を抱えている（または抱えていた）ことがあり、これは子供や大人に社会経済的な影響を与える可能性があります。特に、広角斜視と狭角斜視は、正常なアイコンタクトを妨げるため、自己肯定感に悪影響を及ぼし、恥ずかしさ、怒り、不快感につながることがよくあります^{[ 7 ]}（斜視の心理社会的影響を参照）。

不等像視とは、両眼の屈折力の違いによって、両眼の網膜像の大きさに大きな差が生じる眼疾患のことである。

立体視検査（ステレオテストと略される）では、ステレオグラムを用いて両眼の奥行き知覚（立体視）の有無と鮮明度を測定する。

一般的な臨床検査には、ランダムドット立体視検査と輪郭立体視検査の2種類があります。ランダムドット立体視検査では、ランダムなドットの背景に立体図形の画像が埋め込まれています。輪郭立体視検査では、各眼に提示されるターゲットが水平方向に分離されている画像を使用します。^{[ 8 ]}

視覚療法は立体視を改善するための議論の多い治療法です。映画館で3D映画を観るなどして、自発的に予期せぬ立体視の改善が起こり、それによって個人の立体知覚が永続的に向上した事例があります。^{[ 11 ]}

立体視と単一視を維持するためには、目を正確に向ける必要があります。各目の位置は、6つの外眼筋によって制御されています。両眼の同じ筋肉の長さ、付着位置、または強さにわずかな違いがあると、特に疲れているときに、片方の目がもう一方の目とは異なる位置に眼窩内でずれる傾向が生じます。これは斜位として知られています。斜位を明らかにする方法の1つは、カバー・アンカバーテストです。このテストでは、片方の目を覆います。覆われていない方の目で、指先などのターゲットを見ます。ターゲットを動かして、覆われた目を正しい輻輳位置に保持する反射を断ち切ります。ターゲットは、目を覆ったままにする前に固定されます。目は、外斜視または斜視から正しい位置に素早く動くことがあります。目が外側から内側に動いた場合は、内斜位です。目が内側から外側に動いた場合は、外斜位です。目が全く動かなかった場合、その人は正位斜視です。ほとんどの人は、外斜視または内斜視の程度が多少あり、これは正常です。覆われていない目も垂直方向に動いた場合、その人は上斜視（目が下から上に動いた場合）または下斜視（目が上から下に動いた場合）です。このような垂直斜視は非常にまれです。覆われた目が眼窩内で回転することもあり、これは回旋斜視と呼ばれ、垂直斜視よりもまれです。カバー・アンカバーテストは、回旋斜視の偏位方向を判断するために使用できます。^{[ 12 ]}

遮蔽・非遮蔽テストは、両眼視のより問題のある障害である斜視にも使用できます。テストの遮蔽部分では、検査者は片方の目を覆いながらもう片方の目を見ます。目が内側から外側に動いた場合、その人は外斜視です。目が外側から内側に動いた場合、その人は内斜視です。外斜視または内斜視の人は、それぞれ外斜視または内斜視です。これらは弱視を伴うことがある斜視の一種です。弱視には多くの定義があります。^{[ 1 ]}これらすべてを包含する定義では、弱視は、明らかな構造的または病理学的異常がないにもかかわらず、視力が 20/20 より悪い片側性の状態であり、6 歳までに次の 1 つ以上が発生するものと定義されています: 弱視性不同視、持続性片側内斜視または外斜視、弱視性両側等視、弱視性片側または両側乱視、像の劣化。^{[ 1 ]}覆われた目が弱視でない目である場合、弱視の目が突然その人の唯一の視覚手段になります。斜視は、検査者の指に固視するためにその目が動くことによって明らかになります。垂直斜視 (上斜視と下斜視) と回旋斜視もあります。

両眼視異常には、複視、視覚混同（同じ空間に2つの異なる画像が重なって見えること）、抑制（脳が片眼の視野の全部または一部を無視すること）、ホラー融合（眼の位置ずれによって融合を積極的に回避すること）、異常網膜対応（脳が片眼の中心窩をもう一方の眼の中心窩外領域と関連付けること）などがあります。

動物が両眼の奥行き知覚能力を持っているかどうかは自明ではありません。まず、目の位置は両眼の奥行き知覚の予測因子です。両眼の奥行き知覚には両眼の視野の重なりが必要ですが、これは十分条件ではありません。たとえば、一部の鳥は正面を見ているときに視野の重なりが小さいことが知られていますが、これは動きの視覚に基づいて高速飛行中に効果的に方向転換するために使用されます。これは、動物の目が正面にあるからといって、自動的に両眼の奥行き知覚を持っているとは限らないことを示しています。眼球運動の種類も両眼の奥行き知覚の予測因子ですが、これも十分条件ではありません。動物における立体視の普及率の下には、どの動物で立体視が発見されたかが示されています。^{[ 14 ]}

動物の中には、通常は被食動物として、両眼を頭部の反対側に配置して、可能な限り広い視野を確保しているものがいます。例としては、ウサギ、バッファロー、レイヨウなどが挙げられます。このような動物では、視野を広げるために眼球が独立して動くことがよくあります。眼球を動かさなくても、360度の視野を持つ鳥もいます。他の動物の中には、通常は捕食動物として、両眼を頭部の前面に配置して、両眼視を可能にし、立体視のために視野を狭めているものがいます。しかし、前方を向いた眼球は脊椎動物において高度に進化した形質であり、真に前方を向いた眼球を持つ現存する脊椎動物のグループは、霊長類、肉食哺乳類、猛禽類の3つだけです。マッコウクジラやシャチなどの大型の捕食動物の中には、両眼視の視野を持っている可能性のあるものも、両眼を頭部の反対側に配置しているものがいます。^{[ 15 ]}フルーツコウモリや多くの霊長類 など、必ずしも捕食者ではない他の動物も、前方を向いた目を持っています。これらは通常、細かい奥行きの識別/知覚を必要とする動物です。たとえば、両眼視は、選択した果物を摘んだり、特定の枝を見つけて掴んだりする能力を向上させます。前方を向いた目を持つ動物では、通常、目は一緒に動きます。    

眼球運動は、通常その種類（サッケードまたは滑動性追跡）で説明される、同方向の合眼運動と、反対方向の輻輳眼運動の2種類に分けられます。動物によっては、上記の両方の戦略を用いるものもあります。例えば、ムクドリは広い視野をカバーするために左右に目が配置されていますが、両目を前方に向けて動かすこともでき、視野が重なり合って立体視が実現します。注目すべき例はカメレオンで、その目はまるで砲塔に取り付けられているかのように見え、それぞれが上下左右に独立して動きます。それにもかかわらず、カメレオンは狩りの際には両目を一つの対象物に向けることができ、輻輳と立体視の両方を示します。

鳥の種類によって、両眼の機能は大きく異なるようです。ほとんどの鳥では、両眼視は主に飛行方向の制御と、着地時や嘴でつつく時など、物体に衝突する瞬間の判断に重点が置かれているようです。オプティカルフローは飛行方向の制御に重要であり、これは各眼で個別に判断できます。この場合、両眼の重なりはまっすぐ飛ぶために機能しており、必ずしも奥行きを知覚する能力を示すものではありません。^{[ 16 ]}両眼の奥行き知覚は、カラスなどの道具を使う鳥では機能しています。また、獲物が嘴でつつける範囲に入るまでじっと待って、適切なタイミングで攻撃する鳥にも機能しています。空中で獲物を捕らえる鳥では、この領域は獲物を掴む地点よりも高い位置にあります。これらの鳥は、くちばしの下や脚の近くに焦点を合わせた狭い両眼視野を持ち、くちばしの真下の領域には盲点があります。^{[ 16 ]}輻輳眼球運動がないということは、鳥類は人間のように立体視の領域を空間内で動かすことができないことを意味する。

立体視は、馬などの哺乳類^{[ 18 ]}、ハヤブサ^{[ 19 ]}やフクロウ^{[ 20 ]}などの鳥類、爬虫類、ヒキガエル^{[ 21 ]}などの両生類、魚類など、多くの脊椎動物^{[ 17 ]}で発見されています。また、コウイカなどの頭足類[22] 、甲殻類、クモ類、カマキリなどの昆虫^{[ 23 ]}などの無脊椎動物^{[ 17 ]でも}発見されています。シャコ類は、片目だけでも立体視を持ってい^{ます[ 24 ] 。}

両眼間距離（瞳孔間距離とも呼ばれる）とは、両眼の間の距離のことである。この距離によって、動物が奥行きを知覚できる距離の範囲が決まる。

双眼望遠鏡を使えば遠くの物体を、双眼顕微鏡を使えば非常に小さな物体を観察することで、目に見える三次元空間を拡大することができます。しかし、画像を拡大することで奥行きも見えるようになるというのは、必ずしも自明ではありません。これについては以下で説明します。

ステレオグラムでは、左目で見た画像と右目で見た画像の両方を記録することで、両眼像を撮影できます。画像は同時に記録することも（ステレオ写真）、交互に記録することもできます（偵察ステレオグラム、月面ステレオグラム）。ステレオカメラで左右の目の画像を同時に記録する利点は、記録対象のシーンが記録の間に変化しても、偽の視差が生じないことです。

ラインステレオグラム

線ステレオグラムは、描かれたステレオグラムです。最初のステレオグラムは、 1838年にチャールズ・ホイートストンが両眼視差によって両眼の奥行きが生じることを示すために使用した線ステレオグラムでした。^{[ 28 ]}このタイプのステレオグラムはそれ以来研究に広く使用されており、現在でもこの目的で使用されています。

月の立体写真

ウィップルは1860年に、2つの異なる日に月の写真を撮影し、その写真を立体鏡で見ることを思いついた。立体鏡では、月の揺れ（月の秤動）と影の移動により、山やクレーターが深部にはっきりと見える。（Krol、1982、p.  2-3）。^{[ 29 ]}このステレオグラムは、視差が生じる方法は、私たちの両眼の視差だけではないことを示す。

記録または生成された画像を見る際には、それぞれの目が記録された画像のみを見るように注意する必要があります。これは、さまざまな手法を用いて実現できます。これらの手法により、目は立体画像の物理的な距離に焦点を合わせることができ、同時に空間内の対応する点に輻輳することができます。その際、観察者は、2つの反射（輻輳調節の葛藤）間の矛盾を克服する方法を学ぶ必要がある場合があります。現在では、立体視画像はVRゴーグルを通して提供されることがよくあります。

輻輳ロック式立体視装置

ステレオグラムの2つの立体画像は、多少の練習をすれば、立体鏡を使わずに見ることができます。一般的な方法としては、左目用の画像が右側に、右目用の画像が左側に表示されているステレオグラム（RLステレオグラム）を使う方法があります。

現在では、ステレオグラムの正面にある一点で両眼の軸を交差させ、左目が右側の画像の中心を、右目が左側の画像の中心を見るようにするのが一般的です。交点に鉛筆の先を当ててその点に注意を集中させ、画像が鮮明になり奥行きが感じられるようになるまで待つと効果的です。

クロル（1982年、16-17ページ ）は、鉛筆の代わりに丸または四角いくぼみのある厚紙を使用しています。これにより、各目は自分の像だけを見ることができます。さらに、穴は自動的に正しく輻輳するのに役立ちます。^{[ 29 ]}

ヘリングは1861年に、私たちは両眼から別々に世界を認識するのではなく、両眼の中間にある一点から世界を認識しているように見えると述べた。^{[ 34 ]}彼はこの点をギリシャ神話のキュプロプスにちなんで「単眼」と呼んだ。 ^{[ 35 ]}ヘリングはまた、この単眼における2つの網膜像がどのように融合して1つの像になるかを示す方法も説明した。彼はこの方法を単眼投影と呼んだ。彼はこの方法を、観察者から遠ざかるように鉛筆を持って示した（図を参照）。この方法は基本的に、両眼の像を固定点の周りで互いに回転させ、単眼で一致するまで回転させるものである。幾何学的には方向は変わらないが、私たちがどのように方向を見ているように見えるかを簡潔に説明している。これはヘリングの共通両眼方向の法則とも呼ばれる。^{[ 36 ]}

ヘリングの単眼投影は、彼が観察したものを記述するためのものであり、脳内で自己中心的なイメージがどのように形成されるかを説明するものではありません。両眼からの画像がどのように融合されるかは、幾何学的ホロプターという理論モデルを用いて広範囲に調査されてきました。幾何学的ホロプターは、注視点と両眼を通る円です。この円上の点は、両眼の対応する点に（おおよそ）投影されることが示されています。これらは、両眼で同じ視覚方向を向いている点です。^{[ 37 ]}実証研究では、両眼の視覚方向を測定して比較し、それによって観察されたホロプター（経験的ホロプター）を決定できることが確立されています。このホロプターは線ではなく、注視点を通る垂直（前頭平行）平面であり、この平面の形状は人によって異なることがわかっています。注視点が短い場合、観察者から見た平面は凹面（くぼみ）で、少し距離が長くなると平坦になり、さらに距離が長くなると平坦または凸面になります。さらに、平面は上部では観察者に向かって湾曲し、下部では観察者から遠ざかるように湾曲している。これらは一般的に、頭蓋骨のくぼみの中で目がどのように動くかを含めた環境への適応であると考えられている。^{[ 38 ] [ 39 ]}

観察研究によると、両眼で視方向が異なる点は、二重に見えるのではなく、2つの視方向の中間の方向に単一に見えることがある。この現象は感覚融合と呼ばれる。優位眼が強い場合、融合画像の知覚方向は優位眼で見える方向に近くなる。^{[ 41 ]}

ヘリングはパナムの理論を検証する実験について説明した。この実験では、細い棒を正中矢状面において視線方向にまっすぐ前方に保持する。^{[ 34 ]}棒の中心が固定されている場合、棒の中心は1本に見え、両端は2本に分かれて奥に引っ込んでいるように見えるはずである（図参照）。ヘリングはこの現象を確認できなかったため、この理論を否定した。

ヘリングの実験は、正中矢状面錯視の特殊なケースである。この錯視は、融合像がヘリングが想定した方向ではなく、視線方向に対して横方向に見える理由を説明する。

注意を向けている点がパナムの融合領域から外れそうになると、自動的な眼球運動（輻輳運動）によって、その点が再びパナムの融合領域の中央に位置するようになります。この反射に関する研究では、輻輳ホロプターは、パナムの融合範囲内で反射を引き起こさない点の集合として定義されます。測定されたホロプターは、パナムの融合範囲の中央に位置します。垂直面では、輻輳ホロプターは対応する融合範囲よりも傾斜が小さくなります。^{[ 42 ]}

融合の存在は古典的な理論では説明できない。視覚皮質には各眼を通して特定の視覚方向を見るニューロンが存在するという事実を利用した理論は、この現象をよりよく説明できるようである。^{[ 29 ]}