在所有视信息中，最基本、最重要的是图像，所谓图像，实际上是不同明暗部分的组合，视系统在处理图像信息时所采取的一种基本方式，就是通过不同形式的感受野逐级进行检测和抽提。在视网膜，中心一周边拮抗的感受野组构，意味着它检测的主要不是背景的光线平均亮度信息，而是明暗对比的视网膜影像的反差信息。类似的这种信息抽提，在外侧膝状体和视皮质各级水平继续进行。
   

      神经生理学对人类视觉系统的研究揭示，在人脑中存在两种不同的视觉信息处理系统。一种是关于物体在空间的位置，即“在哪里”的处理系统；另一种是关于物体的属性，即“是什么”的处理系统。这两个系统有着不同神经解剖通路。背侧通路主要包括枕叶和顶叶后部，负责物体“在哪里”的问题；腹侧通路主要包括枕叶和颞叶下部，负责物体“是什么”的问题。在人的现实认知活动中，两条通路并非单独行动，而是相辅相成，协同工作，共同参与视觉过程的完成。
   

      但人类对世界的认知，绝不仅停留于“在哪里”和“是什么”的水平，而是包括对物体形状、颜色、运动和深度及各种规律等多方面内外属性的再认知。
   

      视网膜包含大细胞(M型)和小细胞(P型)两类神经节细胞。大细胞把来自视锥细胞的信号叠加，投射至外侧膝状体的大细胞层；小细胞则处理和转换颜色信号，投射至外侧膝状体的小细胞层。自外侧膝状体不同层细胞投射至视皮质存在3条平行的信息处理通道：
   

      1)大细胞(M)系统处理运动和空间信息，也与立体视觉有关。由视网膜M型神经节细胞至外侧膝状体的大细胞层，到第一视区的4Ca-一4B-一6，然后至——V区粗条纹区——V3——中颞区(MT，v5)——内上颞区(MST)及顶叶与空间视觉功能有关的其他区域。
   

      2)小细胞一小杆间(P-I)系统主要处理形状信息并在一定程度上参与颜色信息的处理。从视网膜P型神经节细胞到外侧膝状体的小细胞层，然后到第一视区4Cβ至2／3亚层中的小杆间区——2区细条纹区——4，最后至下颞叶。这一系统神经元对朝向敏感，对于形状感知十分重要，对深度知觉也很重要。
   

      3)小细胞．小杆(P-B)系统处理颜色信息。外侧膝状体的小细胞层——V1中的2，3亚层的小杆——V2区细条纹区——v4——下颞叶。
   

      关于视觉信息处理的机制，目前是综合了“等级学说”和“并行处理学说”两学派的理论，认为视觉系统中信息处理是既平行又分级串行。
   

      Hubel和Wiessel提出的中枢视系统对图像信息的逐级抽提学说认为：视系统不同水平具有不同类型的细胞，它们具有不同的反应特性，从而在图像处理过程中发挥不同的作用。
   

      几乎所有的视网膜节细胞都具有同心圆结构的感受野。节细胞拮抗性的同心圆构型，主要与反差感受，也就是与视野中光亮水平和其周围的平均照明水平进行比较的功能有关。
   

      外侧膝状体神经元的感受野和节细胞相似，也显示同心圆式的、中心和周边相拮抗的反应特点，但其中心区和周边区的拮抗作用更明显，提示其继续抽提有关反差信息的作用。外侧膝状体细胞接受在视网膜上相互十分靠近的几个节细胞输入的会聚。
   

      视皮质细胞绝大多数不再具有中心一周边拮抗的同心圆式感受野，不再对小光点作出明显的反应，而是对特定朝向的线条产生反应。Hubel和Wiessel把视皮质细胞分为简单细胞、复杂细胞、超复杂细胞3大类，并提出等级学说，认为较复杂的细胞汇集来自较简单细胞的信息，并予以重组。简单细胞的感受野通常呈狭长的条状，分成两个或多个空间上平行排列的、可严格分辨的亚区，其反应相互拮抗。复杂细胞具有简单细胞的基本特征，但不严格要求光刺激落在某个特定的位置上，只要在感受野内、具有一定朝向即可。复杂细胞的信息意义是关于朝向和运动的抽象概念，而不管它具体位置在哪里，它的行为就像是它接受来自若干个简单细胞的会聚。超复杂细胞除了要求光刺激有一定的朝向运动方向外，还对刺激的长度有严格的要求。超复杂细胞的性质，取决于两个或多个复杂细胞输入的重组，这些复杂细胞具有相似的感受野性质并作直线状排列它们中有的是兴奋性，有的是抑制性，并共同会聚到一个超复杂细胞上。
   

      综上可得，从视网膜开始到视皮质，视系统对感受野的分析是逐级复杂化，其信息是逐渐抽象和整体化的。
   

      然而一些研究却对等级学说的逻辑性提出了否定。首先是Schiller认为超复杂细胞的功能只是视皮质抑制性网络的表现。又有研究表明外侧膝状体细胞可越级直接向复杂细胞提供输入，从而认为视网膜对图像信息进行有限的逐级抽提外，还存在平行的处理过程。特别是高级视系统部分，正是由于若干并列视区的共同活动，才能将各部特征综合，得以辨认图像。
   

      视觉信息经平行的x通路和Y通路传递到外侧膝状体，然后达初级视皮质(17区，v1)，Van Essen等提出，从17区至少发出两条主要的通路投射到不同的纹状体区并处理视信息的不同方面。其中一条为X通路的继续，由17区投射到V2区再投射到V3、V3a和V4区以及下颞皮质，这条通路主要与色觉以及形状感知有关。
   

      另一通路是Y通路的继续，由17区经V2、V3区，最后投射到V5区以及后顶皮质，该通路主要与图像运动的感知及刺激的注意有关。两条通路在不同水平上发生相互联系和相互影响，产生大量的反应类型，从而作为分析视觉各种复杂细节的根视觉各种复杂细节的根据。