光学系を設計するとき，完成した光学系や眼のモデルの評価のためには光学的な計算が必要である。この目的でよく使う計算方法は，幾何光学的な計算と波動光学的な計算に大別できる。レンズの計算や眼光学で使う光学の基礎には，古典的な電磁気学というしっかりとした基礎がある。幾何光学的な計算と波動光学的な計算は，電磁気学のMaxwellの方程式を適用するときの近似度の違いと考えることもできる。幾何光学的計算と波動光学的計算の橋渡しによく使われる波面光学という方法は，収差がある実際の光学系で，回折像を求める幾何光学と波動光学を適用するうまい方法と考えることができる。