Бейтс тридцать лет изучал работу человеческого глаза. Он разработал и изготовил уникальный для своего времени прибор, который назвал «ретиноскоп». С помощью ретиноскопа с расстояния до двух метров он мог определять параметры глаза. И он смотрел, как меняется зрение у близоруких, дальнозорких, у детей во время игры, у спортсменов.