從眼睛發出光線的想像，來自很早很早的一個問題：眼睛是怎麼看見東西的？對古人來說，這問題並不容易回答。 古希臘的畢達哥拉斯學派，主張「發射說」，認為視覺源於眼睛發射出去的物質。就像伸出手去，就能摸到東西；他認為眼睛發射了「焰流」，可以想像成從眼睛發射出透明的火焰，接觸到物體，就能讓人看到東西。這個假設，可說是人類想像眼睛發射光線的始祖。 但是這種說法，卻有個明顯問題：如果視覺源於眼睛主動發射的「焰流」，為什麼關了燈就看不見東西呢？ 德謨克利特等人則提出「進入說」，認為物體會把表面的微細原子「散佈」出來，進入人眼產生視覺。但這種說法也受到挑戰，例如比人眼大得多的物體，如何散佈映入瞳孔呢？ 幾何大師歐幾里德，則根據實驗結果而比較認同發射說。他的想法是，眼睛會發出一種直線行進的「視線」，當視線碰觸到物體，眼睛會感覺到物體的存在。因為這套理論應用了幾何學，相對於畢達哥拉斯的說法，顯得比較有說服力。

西元二世紀的托勒密，則研究「光」在平面鏡、凹面鏡的反射等知識，撰寫了一本書，名叫《光學》。他認為，視覺是從光源發射出的光、物體的顏色、以及眼睛發出的「視線」，這三種實體之間交互作用的結果。他的理論，大致上解決了當時人們的疑問，但還是傾向接受「發射說」。在當時人類的認知裡，人的眼睛還是會發射光線或視線的一種器官。 今天我們知道，眼睛能看見東西，是因為光直接進入瞳孔，或被物體反射後進入瞳孔，在視網膜成像，經過視神經傳到大腦，而產生視覺。這套理論是怎麼出現的呢？ 其實它出現得很晚，一直到西元11世紀初，伊斯蘭學者海什木才駁斥了發射說，強烈主張視覺的產生，是因為光進入了眼睛。 雖然伊斯蘭學者們接受了海什木的觀點，並繼續研究光，他在阿拉伯世界卻沒有得到足夠的重視。到了13世紀初，海什木的作品被譯成拉丁文，並補充了當時的新研究成果，才成為往後四個世紀歐洲的光學經典。

值得一提的是，中世紀歐洲還有個重要光學成就，就是發明了眼鏡。十三世紀中葉，英國學者培根寫下了凸透鏡的性質，後來到了十三世紀末，眼鏡終於在義大利問世。由於矯正視力效果顯著，很快地，威尼斯、荷蘭和德國都發展了眼鏡產業，催生了製作透鏡的熟練技術。後來，還帶動了顯微鏡、反射望遠鏡的發明，為光學、天文學乃至醫學的進步，奠定了良好的基礎。