Astigmatismus (Zylinder, Zyl) ist in der Bevölkerung als Hornhautverkrümmung bekannt, die meist bei Kurzsichtigkeit (Myopie) auftritt. Man unterscheidet zwischen dem regulären Astigmatismus, dabei ist die Hornhaut des Auges entweder stärker gerümmt oder schwächer als bei einer "normalen" Hornhaut. Der irreguläre Astigmatismus, hat die Auswirkung, dass die Hornhaut, z. B. durch eine Operation, Unfall oder dergleichen vernarbt ist. Eine Besondere Form des irregulären Astigmatismus ist der Keratokonus.
Astigmatismus ist eine (Brenn-) punktlosigkeit / Stabsichtigkeit infolge nicht rotationssymmetrischer Brechkraft von Hornhaut oder Linse. Dies bedeutet, dass die Linse auf ihrer Oberfläche unterschiedliche Radien (Krümmungen) aufweist.
Im Brennpunkt treffen sich alle Strahlen, die durch die Linse gegangen sind. Hinter dem Brennpunkt gehen die Strahlen wieder auseinander und bilden ein seitenverkehrtes und kopfstehendes Bild auf der Rückseite des Augapfels.
Die astigmatische Wirkung von Linsen war bereits in der Maya- Kultur und bei den Griechen bekannt und wurde von geistlichen Gelehrten zur Verwirrung der einfachen Bevölkerung benutzt. Beim "Orakel von Delphi" sollen die Priester bereits Lochkameras benutzt haben, die durch das Zwischenschalten von Wasser Zerrbilder erzeugten.
Beim Auftreten von Astigmatismus treffen sich die Strahlen nicht in EINEM, sondern in mehreren Brennpunkten, bedingt durch die unterschiedliche Krümmung der Linsenoberfläche.
Es kann nur immer in einem Brennpunkt "scharf gestellt" werden - dadurch erscheint das Bild insgesamt unscharf. Durch Zusammenkneifen der Augen (was bei einer Fotokamera dem Abblenden enspricht) kann die Tiefenschärfe und damit der Schärfebereich vergrößert werden. Gleichzeitig nimmt die Menge des durchgelassenen Lichtes ab, das Bild wird dunkler.
Die unterschiedlichen Brennweiten der Linse werden mit einer Brille mit "Zylindergläsern" ausgeglichen.
Die ersten anastigmatischen Linsen - d. h. Linsen mit wirklich exakter Brennpunktgleichheit - wurden vor ca. 80 Jahren von der Fa. Leica produziert. Diese Linsen mit parabelförmigem Querschnitt vermeiden den Fehler, sind aber in hoher optischer Qualität auch heute noch nur sehr teuer zu fertigen.
Die billigeren Linsen (mit Kugelförmiger Oberfläche) erzeugen ein scharfes Kernbild, das durch ein unscharfes Bild überlagert wird. Diese Unschärfe wird bei Weichzeichnerobjektiven absichtlich verwendet.
Eine Korrektur der Fehlsichtigkeit ist durch die Verwendung von Sehhilfen (Brille, Kontaktlinsen) oder operativ möglich (LASIK).