ตามนุษย์มองจากด้านขมับประมาณ 90° แสดงม่านตาและรูม่านตาที่ดูเหมือนจะหมุนมาทางข้าง ๆ เนื่องจากคุณสมบัติแสงของกระจกตาและสารน้ำในลูกตา

ขอบเขตภาพ

ขอบเขตภาพ (field of view) ของตามนุษย์แต่ละคน จะขึ้นอยู่กับโครงสร้างของใบหน้าแต่ปกติจะจำกัดอยู่ที่ 30° ด้านขึ้น (จำกัดโดยคิ้ว), 45° ด้านจมูก (จำกัดโดยจมูก), 70° ด้านล่าง, และ 100° ด้านขมับ[7][8][9]เมื่อรวมการเห็นของตาทั้งสอง ลานสายตาจะจำกัดโดย 135° ด้านตั้ง และ 200° ด้านขวาง[10][11]เมื่อมองจากด้านข้าง ๆ โดยมุมกว้าง ม่านตาและรูม่านตาอาจจะมองเห็น ซึ่งแสดงว่าบุคคลอาจมองเห็นรอบนอกได้ที่มุมนั้น[12][13][14]

ประมาณ 15° ไปทางขมับ และ 1.5° ต่ำกว่าแนวนอน จะเป็นจุดบอด ซึ่งเกิดจากประสาทตาที่อยู่ทางด้านจมูก ซึ่งมีขนาดด้านตั้ง 7.5° และกว้าง 5.5°[15]

พิสัยพลวัต

จอตามีอัตราความเปรียบต่างสถิต (static contrast ratio) ราว ๆ 100:1 (ประมาณ 6.5 f-stop)ทันทีที่มันขยับไปอย่างรวดเร็ว (saccade) แล้วมองที่เป้าหมาย มันก็จะเปลี่ยนการเปิดรับแสงโดยปรับม่านตา ซึ่งเป็นตัวแปลงขนาดรูม่านตา

การปรับตัวต่อความมืดขั้นเบื้องต้นจะเกิดเมื่ออยู่ในที่มืดสนิทติดต่อกันประมาณ 4 วินาทีส่วนการปรับตัวถึง 80% ของเซลล์รูปแท่งไวแสงในจอตาจะเกิดภายใน 30 นาทีโดยไม่ได้เกิดอย่างเชิงเส้นแต่มีลักษณะซับซ้อน และการขัดจังหวะรับแสงจะทำให้ต้องเริ่มกระบวนการปรับตัวอีกการปรับตัวได้เต็มที่จะขึ้นอยู่กับการไหลเวียนเลือดที่ดีซึ่งอาจติดขัดเนื่องจากโรคจอตา การไหลเวียนเลือดที่ไม่ดี หรือการอยู่ในที่สูง[ต้องการอ้างอิง]

ตามนุษย์สามารถรับแสงสว่างในพิสัยถึง 1014 หรือหนึ่งร้อยล้านล้าน (100,000,000,000,000) ซึ่งเท่ากับ 46.5 f-stop คือตั้งแต่จาก 10−6 cd/m2 หรือ 0.000001 (หนึ่งในล้าน) แคนเดลาต่อตารางเมตร จนถึง 108 cd/m2 หรือร้อยล้าน (100,000,000) แคนเดลาต่อตารางเมตร[16][17][18]เป็นพิสัยที่ไม่รวมการมองพระอาทิตย์ในเวลาเที่ยง (109 cd/m2)[19]หรือฟ้าผ่า

ที่ล่างสุดของพิสัยเป็นระดับขีดเริ่มเปลี่ยนสัมบูรณ์ของการเห็นเมื่อมีแสงทั่วขอบเขตการเห็น เป็นแสงในระดับ 10−6 cd/m2[20][21]ที่บนสุดของพิสัยการเห็นปกติจะอยู่ที่ 108 cd/m2[22]

ตามีเลนส์ (แก้วตา) เหมือนกับที่พบในอุปกรณ์แสงเช่นกล้องถ่ายรูป และอยู่ใต้หลักฟิสิกส์ที่เหมือนกันโดยรูม่านตาก็คือช่องรับแสงของมันส่วนม่านตาก็คือกลีบช่องรับแสง/ไดอะแฟรมที่เป็นตัวเปิดปิดช่องรับแสงแต่การหักเหแสงที่กระจกตาจะมีผลทำให้ขนาดยังผลของช่องรับแสงต่างจากเส้นผ่าศูนย์กลางของรูม่านตาจริง ๆรูม่านตาปกติจะมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 4 มม. แต่ก็อาจมีพิสัยระหว่าง 2 มม. (f/8.3) ในที่สว่างจนถึง 8 มม. (f/2.1) ในที่มืดค่าหลังนี่ยังลดลงช้า ๆ ตามอายุอีกด้วยคือผู้สูงอายุบางครั้งจะไม่ขยายรูม่านตาเกินกว่า 5-6 มม. ในที่มืด และรูอาจเล็กถึง 1 มม. ในที่สว่าง[23][24]

จุดสว่างกลม ๆ ก็คือ จานประสาทตา (optic disc) ซึ่งเป็นจุดที่เส้นประสาทตาออกจากจอตา ภาพ MRI ของตามนุษย์ ตาและเบ้าตาที่เป็นปกติ มองจากด้านหน้า

การเคลื่อนตา

ระบบการเห็นในสมองมนุษย์ช้าเกินที่จะประมวลข้อมูล ถ้าภาพวิ่งข้ามจอตาได้เร็วกว่าไม่กี่องศาต่อวินาที[25]ดังนั้น เพื่อให้มองเห็นเมื่อกำลังเคลื่อนไหว สมองจะต้องชดเชยการเคลื่อนไหวของศีรษะโดยกลอกตาสัตว์ที่มีตาหันไปทางด้านหน้ามจะมีบริเวณเล็ก ๆ ส่วนหนึ่งในจอตาที่เห็นได้ชัดมาก คือ รอยบุ๋มจอตาซึ่งครอบคลุมมุมการมองเห็นประมาณ 2 องศาในมนุษย์เพื่อจะให้เห็นได้ชัด สมองจะต้องกลอกตาให้ภาพของวัตถุเป้าหมายตกลงที่รอยบุ๋มจอตาความล้มเหลวในการเคลื่อนตาอย่างถูกต้อง อาจทำให้เห็นภาพได้ไม่ดี

การมีสองตาทำให้สมองสามารถรู้ความใกล้ไกลของวัตถุ และให้ความรู้สึกว่าภาพมี 3 มิติทั้งสองตาจะต้องมองแม่นพอเพื่อให้วัตถุเป้าหมายตกลงที่จุดซึ่งสอดคล้องกันที่จอตาทั้งสองซึ่งทำให้เห็นเป็น 3 มิติไม่เช่นนั้นแล้ว ก็อาจจะเห็นภาพซ้อนคนที่มีตาเหล่แต่กำเนิดมักจะไม่สนใจสิ่งที่เห็นจากตาข้างหนึ่ง จึงไม่เห็นเป็นภาพซ้อน แต่ก็ไม่เห็นเป็น 3 มิติ

กล้ามเนื้อตา 6 มัดที่ติดอยู่กับตาแต่ละข้าง จะเป็นตัวควบคุมการเคลื่อนไของตา ซึ่งทำให้เหลือบตาขึ้นลง เหล่ตาเข้า เหล่ตาออก และหมุนตาได้กล้ามเนื้อเหล่านี้ควบคุมโดยทั้งจิตใต้สำนึกและเหนือสำนึก เพื่อตามมองวัตถุและชดเชยการเคลื่อนไหวศีรษะไปพร้อม ๆ กัน

กล้ามเนื้อตา (extraocular muscles)

ตาแต่ละข้างมีกล้ามเนื้อหกมัดที่ควบคุมการเคลื่อนไหว คือกล้ามเนื้อ lateral rectus, medial rectus, inferior rectus, superior rectus, inferior oblique, และ superior obliqueเมื่อกล้ามเนื้อหดเกร็งต่าง ๆ กัน ก็จะเกิดทอร์ก/แรงบิดซึ่งหมุนลูกตา โดยเป็นการหมุนเกือบล้วน ๆ และเคลื่อนไปข้าง ๆ เพียงแค่ประมาณมิลลิเมตรเดียว[26]ดังนั้น จึงสามารถมองได้ว่าตาหมุนรอบจุด ๆ เดียวตรงกลาง

การเคลื่อนตาอย่างรวดเร็ว

การเคลื่อนตาอย่างรวดเร็ว (rapid eye movement, REM) ปกติจะหมายถึงระยะการนอนหลับที่ฝันอย่างชัดเจนที่สุดในระยะนี้ ตาจะเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วแต่ก็ไม่ใช่การเคลื่อนไหวตาชนิดพิเศษ

Saccades

Saccade เป็นการเคลื่อนไหวตาทั้งสองข้างอย่างรวดเร็วพร้อม ๆ กันในทิศทางเดียวกันซึ่งควบคุมโดยสมองกลีบหน้ายังมีการเบี่ยงตาเล็ก ๆ ที่ไม่ปกติ ซึ่งหมุนตาได้ถึง 1/10 องศา โดยน้อยกว่า saccade แต่มากกว่า microsaccade

Microsaccades

แม้เมื่อเพ่งมองที่จุด ๆ เดียว ตาก็จะเบี่ยงไปรอบ ๆ เพื่อให้เซลล์ไวแสงได้การกระตุ้นที่ต่าง ๆ กันเพราะถ้าไม่เปลี่ยนการกระตุ้น เซลล์เหล่านี้จะหยุดส่งสัญญาณmicrosaccade จะขยับตาไม่เกิน 0.2° ในมนุษย์ผู้ใหญ่

Vestibulo-ocular reflex

vestibulo-ocular reflex เป็นรีเฟล็กซ์การเคลื่อนไหวตาที่ทำภาพซึ่งตกลงที่จอตาให้เสถียรในช่วงการเคลื่อนไหวศีรษะ โดยขยับตาไปทางทิศตรงกันข้ามของการเคลื่อนไหวศีรษะ เป็นการตอบสนองต่อข้อมูลการเคลื่อนไหวที่ได้จาก vestibular system ในหูชั้นใน ทำให้สามารถดำรงภาพให้อยู่ที่กลางลานสายตาได้ยกตัวอย่างเช่น เมื่อศีรษะขยับไปทางขวา ตาก็จะขยับไปทางซ้ายโดยเป็นอย่างนี้ทั้งหมดเมื่อขยับศีรษะขึ้นลง ซ้ายขวา โดยทั้งหมดให้ข้อมูลแก่กล้ามเนื้อตาเพื่อดำรงความเสถียรของภาพ

Smooth pursuit movement

ตายังสามารถมองตามวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่เป็นการตามที่ไม่แม่นเท่ากับ vestibulo-ocular reflex เพราะสมองต้องประมวลข้อมูลทางตาแล้วส่งข้อมูลป้อนกลับการมองตามวัตถุที่เคลื่อนไหวด้วยความเร็วคงที่ค่อนข้างง่าย แม้ตาอาจจะต้องขยับแบบ saccade ด้วยเพื่อให้ตามทันการเคลื่อนไหวแบบนี้สามารถขยับตาได้เร็วถึง 100°/วินาทีในผู้ใหญ่

Optokinetic reflex

รีเฟล็กซ์แบบ optokinetic reflex/optokinetic nystagmus จะทำให้ภาพบนจอตาเสถียรผ่านกระบวนการป้อนกลับของการเห็นซึ่งเกิดเมื่อภาพที่เห็นทั้งหมดเลื่อนข้ามจอตา ทำให้ตาหมุนไปในทางเดียวกันและเร็วพอที่จะลดการเคลื่อนที่ของภาพที่จอตาให้น้อยที่สุด[27]เมื่อสิ่งที่กำลังมองออกนอกการมองเห็นตรง ๆ มากเกินไป ก็จะเกิดการเคลื่อนไหวแบบ saccade ให้กลับมามองที่กลางลานสายตายกตัวอย่างเช่น เมื่อมองนอกหน้าต่างที่รถไฟซึ่งกำลังวิ่งไป ตาสามารถโฟกัสที่รถไฟเคลื่อนที่ได้ระยะสั้น ๆ (โดยทำภาพให้เสถียรที่จอตา) จนกระทั่งรถไฟวิ่งออกนอกขอบเขตการเห็นที่จุดนี้ ตาจะกลับมามองที่จุดซึ่งเริ่มมองเห็นรถไฟด้วยการเคลื่อนที่แบบ saccade