人眼高阶像差对视觉功能有显著影响，尤其对于非正常主体，矫正它们有望进一步提高视力水平。另一方面，人眼高阶像差已成为视觉光学临床技术领域的一个基本概念，它们与屈光不正、屈光不正型弱视以及低视力、白内障术后视觉功能下降等的高度相关性业已得到证实。人眼高阶像差具有十分复杂的面型分布，不能为传统方法所矫正。本书提出利用微光学结构矫正人眼全部像差，提高视觉光学系统的成像质量。通过突破矫正元件的设计与优化、矫正元件的结构制作、矫正效果质量评价等关键问题，建立个性化矫正人眼像差的一般方法。 本书的主要内容包括：1、复杂折射率分布中光线追迹的数值方法：将光线方程变换成经典力学中的质点运动方程，借助辛算法，实现了复杂折射率分布中的光线追迹。2、人眼像差对主观、客观视觉功能的影响：基于传统的像质评价理论，通过考虑视网膜和神经系统的调制传递函数，以及视觉斯特列尔判据与log MAR视力的相关性，建立了视觉功能的理论评价方法。3、针对曲面上矫正元件的设计，建立波前转换理论：基于几何光学的折射定律和来自同一点的光线的线汇性质，为任意折射面的面型函数建立一个偏微分方程；基于这一方程，利用泰勒展开来确定面型函数的局域性质，并逐点求出整个面型函数，从而设计出折射面。4、基于波前转换理论和视觉功能评价理论，系统研究了个性化矫正元件的设计、制作、以及定位优化问题。