Muitas figuras do mundo antigo tinham idéias sobre visão. Platão, Aristóteles, Euclides, Ptolomeu e Galeno tinham todas suas idéias, mas a maioria dessas idéias eram especulações. Elas não eram baseadas em nenhum método científico.
Alhazen (965-c. 1040) realizou investigações e experimentos sobre percepção visual. Ele ampliou o trabalho de Ptolomeu sobre visão binocular e comentou os trabalhos anatômicos de Galen.
Acredita-se que Leonardo da Vinci (1452-1519) é o primeiro a reconhecer as qualidades óticas especiais do olho. Ele escreveu "A função do olho humano ... foi descrita por um grande número de autores de uma certa forma". Mas eu achei que era completamente diferente". Sua principal descoberta experimental foi que existe apenas uma visão distinta e clara na linha de visão, a linha ótica que termina no fóvea. Embora ele não tenha usado estas palavras literalmente, ele é o pai da distinção moderna entre visão foveal e visão periférica.
Hermann von Helmholtz examinou o olho humano e concluiu que ele era, opticamente, bastante pobre. As informações de má qualidade recolhidas pelo olho pareciam-lhe impossibilitar a visão. Assim, ele pensou que a visão só poderia ser o resultado de alguma forma de inferências inconscientes. Além das informações dos olhos, o cérebro usava informações de experiências anteriores. O mundo como experiente é construído a partir de suposições e conclusões a partir de dados incompletos, utilizando a experiência anterior do mundo.
Exemplos de suposições bem conhecidas, baseadas na experiência visual, são:
- a luz vem de cima
- os objetos normalmente não são vistos de baixo
- Os rostos são vistos (e reconhecidos) de pé.
- objetos mais próximos podem bloquear a visão de objetos mais distantes, mas não o contrário
- figuras (ou seja, objetos em primeiro plano) tendem a ter bordas convexas
O estudo das ilusões visuais (casos em que o processo de inferência dá errado) deu muitas pistas sobre que tipo de suposições o sistema visual faz.