La rifrazione è un fenomeno ottico che consiste nella deviazione che subisce un raggio luminoso passando attraverso un mezzo trasparente. Che una sfera di vetro riempita d'acqua avesse il potere di ingrandire gli oggetti era ben noto ai Greci, e Tolomeo tratta l'argomento nell'Ottica. Gli Arabi, soprattutto Ibn al Haitam, intorno al 1000, fecero esperimenti con sfere di vetro, mentre in Occidente Robert Grosseteste, vescovo di Lincoln (morto nel 1253) e il suo allievo Ruggero Bacone indagarono sulla possibilità di utilizzare segmenti di vetri sferici, per migliorare la visione di oggetti lontani.