通過(guò)對(duì)光的長(zhǎng)期觀察，人們發(fā)現(xiàn)了沿著密林樹(shù)葉間隙射到地面的光線形成射線狀的光束，從小窗中進(jìn)入屋里的日光也是這樣。大量的觀察事實(shí)，使人們認(rèn)識(shí)到光是沿直線傳播的。為了證明光的這一性質(zhì)，大約二千四五百年前我國(guó)杰出的科學(xué)家墨翟和他的學(xué)生作了世界上第一個(gè)小孔成倒像的實(shí)驗(yàn)，解釋了小孔成倒像的原理。雖然他講的并不是成像而是成影，但是道理是一樣的。
我國(guó)很早就利用光的這一性質(zhì)，發(fā)明了皮影戲。漢初齊少翁用紙剪的人、物在白幕后表演，并且用光照射，人、物的影像就映在白幕上，幕外的人就可以看到影像的表演。皮影戲到宋代非常盛行，后來(lái)傳到了西方，引起了轟動(dòng)。一些照相機(jī)和攝影機(jī)就是利用了小孔成像的原理，景物通過(guò)小孔進(jìn)入暗室，像被一些特殊的化學(xué)物質(zhì)留在膠片上。