物体经过光学系统的折射后其成像发生畸变，不能准确无误再现物体原形的现象叫像差。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，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，如球差、离焦、散光、彗差等。

光线是一个行进的电磁波，波前是光波的连续性的同相表面，因此，波前是一个面而不是一条线。在没有像差时，进入人眼的波前可以很好的在视网膜上会聚成一个焦点，波前像差即是由实际波前和理想的无偏差状态的波前之间的偏差来定义。人眼存在的像差有低阶像差和高阶像差。低阶像差包括近视、远视、散光;高阶像差包括球差、慧差、不规则散光等。