这囊括了透镜、平面镜与曲面镜的反射、针孔成像、光辐照度的平方反比定律、对于像月蚀与日蚀等等天文现象的光学解释、天文视差等等论题。甚么是接收影像的器官这问题，经过先前300年其他学者与工匠们的辛勤努力研究，都没能得到满意答案，因克卜勒的正确推论，终于发现视网膜为接收影像的器官。望远镜发现之后，克卜勒给出望远镜的工作理论，并且设计出一种改良版本，现知名为克卜勒望远镜。这望远镜使用两个凸透镜来达到较高的倍率。
笛卡尔.17世纪中期，光学理论稳定地向前踏进。哲学者勒内·笛卡尔将世界视为一个