Le système visuel est constitué non seulement des deux yeux mais aussi des glandes lacrymales, des paupières, des muscles oculomoteurs, responsables des mouvements oculaires...et du cerveau.

La vision résulte du bon fonctionnement de chacun de ces éléments, et de leur parfaite coordination.

Les paupières, les cils, l'os orbital, font partie du système visuel, sans avoir véritablement de fonction visuelle. Leur rôle est la protection de l'œil lui-même. Quelques exemples :

. La cavité orbitale protège l'œil des chocs.

. Lorsqu'un corps étranger, un projectile, arrive vers l'œil, le réflexe palpébral ordonne l'occlusion des paupières, pour  protéger le globe oculaire.

. Les cils reçoivent et filtrent les poussières pour éviter tout contact avec la cornée.

Paradoxalement, c'est principalement le cerveau qui voit. Car c'est grâce à lui qu'un objet est perçu de manière consciente, reconnu,  localiser, mémorisé. Pour preuve, et au-delà de l'état conscient, le cerveau génère des images "virtuelles", pendant les rêves. Il y a vision sans que des images ne proviennent des globes oculaires.

Lorsque le regard se porte sur un point de fixation, les deux yeux s'alignent sur le même objet. Il y a perception d'une image unique, nette et en relief, à partir de deux images rétiniennes distinctes.

Cette performance est le fait d'une vision binoculaire satisfaisante. Cette capacité à produire une impression unique à partir de deux "points de vue" dissociés, est définie comme l'état de vision binoculaire. Pour qu'elle soit satisfaisante, trois niveaux consécutifs sont nécessaires :

Il faut qu'il y ait, effectivement, formation et enregistrement par le cerveau de deux images rétiniennes.

C'est la vision simultanée.  

Ces deux images sont comparées, associées, unifiées.

On parle de fusion motrice et sensorielle.

Il s'agit de la conscience directe de la profondeur, donc de la perception en 3D.

C'est la stéréoscopie.

La fusion est conditionnée par une motricité harmonieuse des deux yeux, et par une correspondance parfaite entre les fovéas droite et gauche. Les mouvements des yeux sont assurés grâce aux muscles oculomoteurs.

La perception des reliefs est la preuve d'une vision binoculaire satisfaisante. Le niveau 3 ne peut être atteint, s'il n'y a pas simultanéité et fusion.

Les anomalies de vision binoculaire peuvent être d'origine motrice et/ou sensorielle. Les deux types de fonctions sont étroitement liés.

Lorsque le fonctionnement d'un ou de plusieurs muscles oculomoteurs, commandant les mouvements des yeux, n'est pas harmonieux, l'anomalie est d'origine motrice. Conséquence sur la vision : les axes visuels des deux yeux ne sont pas dirigés exactement sur le point de fixation, alors que le sujet le fixe activement.

Il y a phorie, lorsque le défaut est latent et peut être compensé par des efforts inconscients des muscles oculomoteurs. La fusion est encore possible mais peu satisfaisante et souvent source d'inconfort (maux de tête).

On parle de strabisme ou de tropie, lorsque la déviation, d'un œil ou des deux, est permanente et ne peut être compensée.

Dans ce cas, la neutralisation d'une des deux images par le cerveau est une parade à la diplopie (vision dédoublée). Le cerveau reçoit deux images, mais n'en considère qu'une.

L'anomalie est d'origine sensorielle lorsqu'il y a manque de comparabilité entre les deux images rétiniennes et que les différences tiennent à leur netteté, leur taille ou leur forme. Ces situations se soldent souvent par une neutralisation.

L'anomalie est une anisométropie lorsque seul un des deux yeux présente un défaut visuel ou que les deux yeux présentent des défauts visuels de valeurs très différentes. Le cerveau ne peut fusionner les images si l'une d'elles est beaucoup plus floue que l'autre.

Il y a aniséïconie lorsque les images rétiniennes sont de tailles différentes, par exemple, lorsque les deux yeux sont de longueurs différentes. Impossible au cerveau de les superposer et de les fusionner.

Dans ces cas de déficiences de la binoculaire, l'œil dont l'image est neutralisée peut "devenir paresseux", et voir ses capacités se limiter. Sa sensibilité décroît. Dans ce cas, même en apportant la compensation optimale, il y a atteinte des performances visuelles. C'est l'amblyopie.

La qualité de la perception visuelle d'un individu est déterminée par :

. La précision des images formées sur la rétine de chaque œil.

. La sensibilité de chaque rétine, assimilable à la finesse d'un grain de pellicule photo.

. La capacité de coordination des images provenant des deux  yeux.

. Le degré d'éducation et d'entraînement des aires visuelles, parties du cerveau consacrées au sens visuel.

Une vision efficace est une vision nette, de manière durable et sans effort. Il n'est donc pas uniquement question de netteté, mais aussi de confort.

Si la netteté de la perception visuelle est exprimée par l'acuité, le confort évoque des capacités visuelles plus complexes telles que la sensibilité à la lumière et à ses variations (l'éblouissement et la vision nocturne), la vision des reliefs, la vision des couleurs, la perception des mouvements.

L'acuité visuelle est la capacité à distinguer les détails d'un objet. Elle est mesurée à l'aide de tests, les échelles d'acuité, qui utilisent des optotypes (lettres, chiffres, anneaux, dessins). L'acuité clinique moyenne varie entre 10/10e et 12/10e.

Le champ visuel est la partie de l'espace dans laquelle un objet peut être vu par l'œil en position fixe. On mesure le champ visuel œil par œil et en vision binoculaire.

L'œil fixant un point devant lui, les dimensions du champ visuel sont en moyenne de 100 degrés côté temporal, 60 degrés côté nasal, 65 degrés vers le haut et 75 degrés vers le bas.

La sensibilité aux contrastes est la capacité à distinguer des niveaux de luminosité différents (différence entre deux gris voisins).

La sensibilité aux mouvements mesure le plus petit mouvement perçu par l'œil.