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常识综述从人类视网膜感光细胞的密度推算出人眼的极限视力可达3.0甚至更高，但由于人类进化过程中对远视力的需要逐渐下降，以及角膜和晶状体等器官的光学性能退化等原因，导致出现各种像差，因此人眼的理想视力只有1.5或更差，并且这些像差不能被现有的眼镜和隐形眼镜矫正。
波阵面像差（波前像差）原本是一项天文学技术，其发展由来已久，主要用来纠正天文望远镜等的像差，以便能更清晰地观测到更远距离的天体。
像差理论做为研究非理想光学系统的基础早已广泛地应用于制造光学精密仪器，当波前像差技术应用于眼科后，才与我们的生活变得更加关系密切。
目前波前像差仪有很多种，可分为客观法和主观法两类。
客观法根据其设计原理，又可分为：可1基于而当受检Zeiss公司），2以Tscherning像差理论为基础，通过计算投射到视网膜上的光线偏移而得出结果。
图6-2图10Allegretto 3以Smirnov-Scheiner理论为基础，其方法是通过对进入中心凹的每一光线进行补偿调整使之在视网膜成像完善。
其原理与临床应用的屈光计、检影镜很相似，所有进入视网膜的光线都向中央一点会聚，通过在各轴向上对瞳孔的快速裂隙扫描而实现，眼底反光被CCD捕捉从而得到眼的波阵面像差。
基于此原理的像差仪包括Emory视觉矫正系统和OPD扫描系统（Nidek公司）等。
图6-3基于Smirnov-Scheiner原理的像差测量示意图二、主观式像差仪根据光路追踪原理设计，利用空间分辨折射仪以心理物理方法测量人眼像差。
假设眼处于衍射的极限时，聚焦在无穷远，因而无穷远的点光源通过瞳孔不同区域进入眼内，将会聚焦在视网膜上的一点。
当眼存在像差时，进入眼内的光线将不会聚焦在同一点上，点光源的像将是一个模糊像，该像点与中心发生了偏移，导致波阵面平面的光线射入眼球后由理论上的球面波变成了不规则的曲面波，通过数学换算，得到放大在瞳孔面上的眼底点扩散函数。
基于此原理的像差仪有WFA-1000人眼像差仪（苏州亮睛公司）。
常识综述从人类视网膜感光细胞的密度推算出人眼的极限视力可达3.0甚至更高，但由于人类进化过程中对远视力的需要逐渐下降，以及角膜和晶状体等器官的光学性能退化等原因，导致出现各种像差，因此人眼的理想视力只有1.5或更差，并且这些像差不能被现有的眼镜和隐形眼镜矫正。
波阵面像差（波前像差）原本是一项天文学技术，其发展由来已久，主要用来纠正天文望远镜等的像差，以便能更清晰地观测到更远距离的天体。
像差理论做为研究非理想光学系统的基础早已广泛地应用于制造光学精密仪器，当波前像差技术应用于眼科后，才与我们的生活变得更加关系密切。
目前波前像差仪有很多种，可分为客观法和主观法两类。
客观法根据其设计原理，又可分为：出射型像差仪、视网膜像型像差仪和入射可调式屈光计三种类型；主观法即心理物理学检查方法。
客观法的优点是快速、可重复性及可靠性好，但需使用较亮的照明光线，大部分还需要散瞳；主观法无需散瞳，可在眼睛存在调节的状态下检查眼的像差，但需对患者进行训练，检查较慢，可重复性较客观法差。
无论是主观法还是客观法像差仪，其基本原理是一样的，即选择性地监测通过瞳孔的部分光线，将其与无像差的理想光线进行比较，通过数学函数将像差以量化形式表达出来。
下面根据其设计原理来逐一介绍。
一、客观式像差仪1基于Schack-Hartmann眼球，穿过一透镜组，聚焦在一个CCD图像。
WASCA像差分析仪（Zeiss公司），Zywave2图即，像差分析仪（Wavelight公司）和视网膜光线追踪仪（Tracy公司）等。
3瞳孔的快速裂隙扫描而实现，眼底反光被CCD捕捉从而得到眼的波阵面像差。
基于此原理的像差仪包括Emory 视觉矫正系统和OPD扫描系统（Nidek公司）等。
图6-3基于Smirnov-Scheiner原理的像差测量示意图二、主观式像差仪根据光路追踪原理设计，利用空间分辨折射仪以心理物理方法测量人眼像差。
假设眼处于衍射的极限时，聚焦在无穷远，因而无穷远的点光源通过瞳孔不同区域进入眼内，将会聚焦在视网膜上的一点。
§ 10-1 波像差及其与几何像差的关系光线——波面的法线波像差——实际波面对理想波面的偏离轴上点 A 以单色光成像存在球差,A'M 交理想波面于 M，即为波差。
（以理想波面为基准，右负左正）一、轴上点的波像差及其与球差的关系[返回本章要点]球差相当的波像差为以 u'2 为纵坐标，以 δL'为横坐标的球差曲 线与纵轴所围面积的一半 【推导】当物方无穷远时，u’=h/f’讨论 1.当仅有初级量时 以波长为单位时，边缘处波像差最大。
移动接收面，以接收 面为基准，则球差将改变，波像差曲线随之改变。
称之为离焦离焦，[返回本章要点]2. 当有初级和二级球差时当，当对边光校正球差时，0.707 带光有最大剩余球差若离焦，使图中三部分面积相同，则应轴向离焦，此时3. 若再有三级以上球差，则像差平衡的原则是： 尽可能离焦后有多个大小相等、符号相反的小面积 以下动画是一个实际光学系统成像质量随离焦量变化的情况[返回本章要点]二、轴外点的波像差及其与垂轴像差的关系[返回本章要点]轴外任意一点的像差，可以用 两个分量表示波差 W 应表示成与这两个分量之间的关系可导出推 沿子午截线的波像差 导曲线对 sinU'轴所围的面积表征波像差的大小。
参考点为高斯像点. 但高斯像点亦不一定是最佳参考点 离焦垂轴离焦：对各条光线 δy'均改变同样值。
->坐标平移 离焦 沿轴离焦：纵轴转一角度,以形成尽可能相等的大小相同、符号相反的小 面积注意 1. 垂轴离焦只为评价像质，轴向离焦才为确定最佳像面位置。
2.[返回本章要点]沿轴离焦只能对某一视场而言，不同的视场有不同的沿轴离焦要求，不能同时满足。
应寻求最佳平3. 轴向离焦中与也不能同时满足。
衡§ 10-2 波像差的一般表示式[返回本章要点]波面——等光程面，等光程面的变形——波像差。
光学系统的物方光线由 y,η,ζ 决定，像方光线由 y',η',ζ’决定 考虑 光学系统是旋转对称光束关于子午面对称当 y=0 时为轴上点 所以 波差的 一般表 达式式中第一行为轴向离焦与垂轴离焦项，第二行为初级单色像差引起的波像差，第三行为二级单色像差 引起的波像差。
波前像差技术波前像差技术作为一项天文学技术，唯一通过了美国FDA认证，是由美国太空总署(NASA)开发出来的，它能数十倍地提高哈勃望远镜的分辨率，最初是为了减少在观察太空物体时产生的扭曲而逐步发展起来的，美国威视VISX公司巧妙地将此技术开发为医疗用途，运用波前技术功可尽弃在对个体视觉系统的缺陷，进行检测时，比传统的用眼镜和隐形眼镜的方法要精确25倍以上，在矫治近视的切削术过程中，医生就是利用波前提供的信息来进行个性化的治疗的。
而且绝大多数航天功臣都选择了波前相差引导的激光近视眼手术，不仅轻松摘掉了眼镜而且术后的视觉质量也非常的高，非常适宜于从事高精度工作的人群。
首先让我们知道物体通过光学系统后，其成像不能准确无误地再现物体原形的现象叫做像差。
在我们的屈光系统中不仅存在低阶像差，也就是我们通常所说的近视，远视，老视以及散光。
而且也存在各种各样的高阶像差，如球差，彗差，三叶草，四叶草，色差，不规则散光等。
不同的高阶像差都不同程度地影响我们的视觉质量。
波前相差技术的应用代表着激光近视眼手术进入了个性化时代，近视手术能够精准的根据每个人不同的检查结果制定针对性的手术治疗方案，更大的提高了近视眼手术的术后视觉效果。
运用波前像差的三方面优势：一、波前相差引导手术是可以矫正已有的像差;二、波前相差引导手术是可以避免传统LASIK手术可能造成的新像差;三、波前相差引导手术通过前两点，可有效提高视觉质量，避免像差造成的术后视力下降。
光学镜片和常规的LASIK手术只能矫正近视、远视和散光这些所谓的低阶像差，而不能矫正高阶像差。
常规的LASIK术后常出现视觉质量问题，如对比度下降、眩光、重影等现象，如果进行波前相差引导的LASIK个性化手术的话，不仅可以有效地矫治屈光不正使患者恢复正常的视力，更能针对性地去除妨碍患者视力恢复和影响视觉质量的各种高阶像差，从而使术后的视力更清晰，视觉质量更好。
波前像差技术检查波前相差技术已经广泛应用于眼科的领域，为患者视力的检查和引导激光手术顺利进行提供了可靠的保障。
