Гельмгольц пошутил, что если бы ему прислали оптический инструмент так неряшливо сконструирован, как глаз, он отослал бы его назад. Почему?

К недостаткам глаза как фокусирующего устройства относят: астигматизм, сферическую и хроматическую аберрации, рассеяние света.
Астигматизм. Поверхность роговицы не симметрична оптической оси. Обычно кривизна большая в вертикальной плоскости, чем в горизонтальной. Это приводит к зависимости преломляющей силы от угла падения лучей. Если разница не превышает 0,5 диоптрий — это физиологический астигматизм.

Сферическая аберрация. Как и во всех обычных линзах в роговице и хрусталике фокусные расстояние больше в центральной части, через которую проходит оптическая ось, и меньше на периферии. За счет этого возникает сферическая аберрация, которая делает изображение не четким. Чем меньше диаметр зрачка, тем меньшая доля периферических частей диоптрийной системы в построении изображения, и понятно, искажение, вызванное сферической аберрацией.

Хроматические аберрации. Диоптрийная аппарат глаза преломляет свет тем больше, чем короче длина его волны. Для точной фокусировки красных частей объекта требуется большая аккомодация, чем для синих.

Рассеяния света. Белки и другие макромолекулярные вещества есть в составе коллоидов хрусталика и стекловидного тела. Благодаря этому происходит небольшое рассеяние света. Однако оно влияет на восприятие только в случае очень ярких стимулов. В стекловидном теле даже здорового глаза есть зоны помутнения, которые проявляются как маленькие серые пятна при рассматривании белого фона.

Надо отметить, что недостатки глаза, как фокусирующего устройства, в значительной степени компенсируются нейронными механизмами контрастирования.