Dans le contexte de la vision humaine et des primates, le terme « champ de vision » n’est généralement utilisé que dans le sens d’une restriction de ce qui est visible par un appareil externe, comme lors du port de lunettes ou de lunettes de réalité virtuelle. Notez que les mouvements oculaires sont autorisés dans la définition mais ne modifient pas le champ de vision.
Si l’on s’appuie sur l’analogie de la rétine de l’œil fonctionnant comme un capteur, le concept correspondant dans la vision humaine (et une grande partie de la vision animale) est le champ visuel. Il est défini comme « le nombre de degrés de l’angle visuel pendant la fixation stable des yeux ». Notez que les mouvements oculaires sont exclus de cette définition. Différents animaux ont des champs visuels différents, qui dépendent, entre autres, de la position des yeux. L’arc horizontal du champ visuel de l’homme, tourné vers l’avant, dépasse légèrement 210 degrés, tandis que certains oiseaux ont un champ visuel complet ou presque complet de 360 degrés. La plage verticale du champ visuel chez l’homme est d’environ 150 degrés.
L’éventail des capacités visuelles n’est pas uniforme dans tout le champ visuel et varie selon les espèces. Par exemple, la vision binoculaire, qui est à la base de la stéréopsie et qui est importante pour la perception de la profondeur, couvre 114 degrés (horizontalement) du champ visuel chez l’homme ; les 40 degrés périphériques restants de chaque côté n’ont pas de vision binoculaire (car un seul œil peut voir ces parties du champ visuel). Certains oiseaux ont un maigre 10 à 20 degrés de vision binoculaire.
De même, la vision des couleurs et la capacité à percevoir la forme et le mouvement varient à travers le champ visuel ; chez l’homme, la vision des couleurs et la perception des formes sont concentrées au centre du champ visuel, tandis que la perception du mouvement n’est que légèrement réduite en périphérie et y a donc un avantage relatif. La base physiologique de ce phénomène est la concentration beaucoup plus élevée de cellules coniques sensibles à la couleur et de cellules ganglionnaires rétiniennes parvocellaires sensibles à la couleur dans la fovéa – la région centrale de la rétine, ainsi qu’une plus grande représentation dans le cortex visuel – par rapport à la concentration plus élevée de cellules à bâtonnets insensibles à la couleur et de cellules ganglionnaires rétiniennes magnocellulaires sensibles au mouvement dans la périphérie visuelle, et une plus petite représentation corticale. Étant donné que les cellules coniques ont besoin de sources lumineuses considérablement plus intenses pour être activées, le résultat de cette répartition est en outre que la vision périphérique est beaucoup plus sensible la nuit par rapport à la vision fovéale (la sensibilité est maximale à environ 20 deg d’excentricité).