大约在公元12世纪，正当此时的仿罗马式建筑综合了各种艺术风格，如近东、罗马、拜占庭等风格而广布于欧洲时，另一种被称作“哥特式”的艺术在法国逐渐形成，而后扩展至全欧洲，并且一直延续到十五世纪。这一风格与罗马式教堂最大的不同在于它悠深的光色，这与其窗户设计有直接的关系。此时窗户不再是像以前那样只在墙上开一个洞而已，它们开始试图占据整面墙壁的面积，并且延绵四周，透明建筑的概念开始逐渐引入。而装饰窗户的彩色玻璃，设计美观，阳光从外面射入，透过五彩缤纷的色彩，营造出圣洁的气氛。

一般来说，在哥德式教堂内部的彩色玻璃或者是以复杂的圆形构图加以装饰， 或者以耶稣、圣玛丽亚、圣徒或王族等人物的大型独身象为彩色玻璃的图像，或者装饰以圣经为题材的故事图像。色彩斑斓，光幻陆离。

在卢浮宫有那么几块玻璃画专门放在玻璃罩之内，然后在玻璃画后方放上一批日光灯。强烈的人造光线从后面透过彩色玻璃射出来，形成了很强烈很美的效果。但是，这种情况的成功之处在于它的光源是人工射灯制造出来的，只有用非常强烈的人造光源，在玻璃画后几厘米的地方照射，才能出现效果。

作为窗户，其基本的功用就是采光。它的透明度影响着自然光射進室内的程度。在此基础上窗户的大小也起了重要的作用。在一些装修还处于半完工的同类小教堂里可以看到十分明亮的采光。因为哥特式教堂的窗户面积巨大，而那些玻璃画在窗上分布的面积由于没有完工，绘画面积较小而纯透明玻璃较多，相对总体色彩较浅时，室内的采光自然就很成功了。

那么在现实中，当窗户就是玻璃绘画作品时，户外的光源强度不可能是每天都处于晴天时的光线，而且纵然每天都有强烈的阳光，这种光线也会时时从东到西变换方位，根本不可能达到类似于卢浮宫展台上的完全人工光照。基于这一原因，在绘制玻璃窗画时则要求制作者从开始就假设一个光线平均值，即一个平均下来可能会有的自然天光。一般都是不强烈的自然光线，就像一个有云的天气中出现的温和的光线一样。

今天，有些玻璃画的色彩很深暗，有些玻璃的透明度很差，有些年代久远了之后的老玻璃已经完全不透明了，布满了灰尘的旧玻璃绘画除了略有一丝的透明度之外，根本就像墙壁一样，其采光效果可想而知。很多的教堂進去后给人的第一感觉是非常的阴沉黑暗，虽然窗户很多，可惜现实中的能见度极低，和室外的骄阳形成了强烈的对比。尽管现代科技可以运用强烈的人造光源来缓解这一不足，但流畅的自然光线更能使人心情愉悦。

美术作品中的光感是使人对美产生正面感受的不可或缺的因素。人类对光明的追求其实也是源自于人的先天本性。光明在各族人类文化中都与善和美紧密联系着。因此，不论何种建筑艺术，宫殿、教堂、居家、商店、历史建筑等等等等，都不是用来表现黑暗，而是为了讴歌光明的，这是一个基本原理。而作为艺术作品的玻璃窗彩绘，对建筑室内采光的成败与否负有极大的责任。

事实上，历代的能工巧匠们所运用的方法也是多种多样的，并不仅限于一种模式里，诸如有人采用纯透明的玻璃浮雕来避免使用削弱光线的有色工艺，也有人用玻璃的透明度来作为整体框架式的装饰性分块绘画，或用彩色玻璃装饰图案作为框架来修饰透明玻璃和透明浅浮雕，当然整窗全彩玻璃作品以透明的浅亮色调作为基调，也可以保证较好的采光效果。

其实哪怕在古代，建筑光学也是一门复杂的学科。其中光源和受照面的光特性、建筑物表面和内部的亮度差别、光的吸收、反射、散射、折射、偏振的介质变化规律、光源色和物体色的基本特性等等都在漫长而丰富的历史中为人们所逐渐掌握。尤其在文艺复兴之后，窗户的大小高矮位置及其在建筑物上的排列和分布状况也就更为合理。

现代科技可以利用人造光源来维持光明，甚至连白天也不例外。这当然可以有效地增加室内的明度，但由于人类神经的先天机能，电灯永远也无法取代自然光线给人带来的情感惬意和思想欢愉。人的真性需要来自造物主所赐予的自然光，而不是24小时不变的人工电力模仿。从这一点上看，传统的建筑光学在科技高度发展的今天，仍具有非常高的人文价值。