Одним из основных применений волновой теории света является волновой анализ (см. также BCSC Раздел 3, Clinical Optics). В настоящее время волновой анализ может выполняться клинически 4 методами: Шэка-Хартмана, Чернинга, методом прослеживания одного тонкого луча и методом разности оптических путей. Каждый метод генерирует подробный отчет об аберрациях низшего порядка (например, сфера и цилиндр) и аберрациях высшего порядка (например, сферическая аберрация, кома и трифойл). Эта информация полезна как при расчете индивидуальной абляции для улучшения зрения или коррекции оптических проблем, так и при объяснении зрительных симптомов пациентам.

Из нескольких методов измерения волновых аберраций наиболее популярным в клинической практике является метод, основанный на волновом датчике Шака — Хартмана. С помощью этого устройства маломощный лазерный луч фокусируется на сетчатке. Точка на сетчатке действует как точечный источник, и отраженный свет затем распространяется обратно (антериорно) через оптические элементы глаза к детектору. В глазу без аберраций все лучи выходили бы параллельно, а отраженная волна представляла бы собой плоскую плоскость. В реальности отраженная волна не является плоской. Чтобы определить ее форму, массив линз выборочно анализирует части волнового фронта и фокусирует свет на детекторе (рис. 1-2; см. также BCSC, раздел 3, Clinical Optics). Степень расхождения изображений микролинз от их ожидаемых фокусных точек определяет ошибку волнового фронта (см. рисунок 1-2B). Оптические аберрации, измеренные аберрометром, могут быть разделены на различные базовые формы, комбинация которых представляет собой общую аберрацию зрительной системы пациента, подобно тому как обычная рефракция является комбинацией сферы и цилиндра (рис. 1-3).

В настоящее время волновые аберрации чаще всего описываются с помощью полиномов Цернике, которые представляют собой математические формулы, используемые для описания поверхностей, показанных на рисунках 1-4 — 1-8. Каждая аберрация может иметь положительное или отрицательное значение и вызывает предсказуемые изменения качества изображения. Величина этих аберраций выражается как среднеквадратичная ошибка (RMS), которая является отклонением волнового фронта, усредненным по всему волновому фронту. Чем выше значение RMS, тем больше общая аберрация данного глаза. У большинства пациентов значения общего RMS составляют менее 0.3 μ м при зрачке 6 мм. Большинство коэффициентов Цернике высших порядков имеют средние значения, близкие к 0. Наиболее важными коэффициентами Цернике, влияющими на зрительное качество, являются дефокус, сферическая аберрация, кома и вторичный астигматизм.

Фурье-анализ является альтернативным методом оценки выходных данных аберрометра. Этот метод включает преобразование сложной формы, производное от синусоидальной волны. По сравнению с формами, полученными на основе анализа полиномов Цернике, формы, полученные на основе Фурье-анализа, являются более детальными, что теоретически позволяет измерять и лечить роговицы с более высокими аберрациями.