这种检测方法的主要特点是，波前像差的形式是由光线射出眼睛而定义的，因此被称为“外向型”。这种波前检测是由Shack-Hartmann 原理进行描述的。

为了更好的理解，让我们回顾一下这种波前检测的历史。它的早期应用是在20世纪早期，Hartmann首次描述了这个原理。后来以Hartmann屏的形式应用在光学测量上[6]。在70年代早期，Shack改进了Hartmann技术[7]，后来被广泛应用在了天文学上，被宇航员用于测量大气引起的光学像差。1944年，梁开始应用这种原理测量人眼的屈光误差和高阶相差。

Shack-Hartmann波前检测的原理是基于一束激光的反射（直径大约为1毫米），这束激光被聚焦在人眼黄斑上，反射出来的光线通过人眼的折射系统，射出眼睛，从而形成了波前像差的形式，被位于瞳孔入口处的CCD照相机捕获到。由许多微小透镜排列而成的透镜组会把反射出来的光线的波前分成若干个更小的波前，每个波前则被聚焦成一个光点。光点相对于微小透镜的光轴在空间上的位移，则直接显示了此处波前的倾斜情况以及整个眼睛波前的形态。

这种波前探测方法的局限性在于，由于黄斑下脉络膜的干扰会产生散射，也就是说会产生干扰性的回波。但是，由于视轴的长度，这可以忽略不计。另外激光光源中的小斑点以及黄斑部被照亮的程度以及质量也会限制波前检测的准确性。采集频率的提高有助于波前探测达到一个理想的程度。