在一個明亮的物體與屏幕間放一塊擋板，擋板上開一個小孔，在屏幕上會形成物體的一個倒立的實像，這種現象被稱為小孔成像。
小孔成像現象的發現是早期光學研究中揭示光的直線傳播性的最重要的證據之一，也是后世照相、幻燈等技術誕生的物理基礎。
成書于戰國中期（約公元前4世紀中葉以前）的《墨經》最早述及小孔成像現象。在《墨經》的“經下”和“經說下”兩篇中記載了一系列關于光線成像、成影以及鏡面反射規律的論述，是世界上最早的關于光學問題的論述，小孔成像問題就是其中一條。其中不僅描述了光線通過小孔在墻壁上形成倒立實像的現象，而且還討論了成像機制，正確地指出形成倒像的根本原因在于光的直進性。
自《墨經》以后，后世學者如沈括（1031—1095）、趙友欽（約13世紀中葉—14世紀中葉）等又對小孔成像現象進行了更深入的研究和討論。其中趙友欽還設計了大型實驗，他動用上千根蠟燭作為光源，在屋內地面上開鑿最深達8尺（約2.6米）的深井作為物距，以從地面到天花板的距離作為像距，對孔的大小與形狀、光源亮度、像距、物距等因素對成像效果的影響進行細致的研究，做出了中國古代對小孔成像問題最為系統、完整的論述。
在西方，最早記載小孔成像現象的是希臘哲學家亞里士多德（公元前384—公元前322）。他在《問題集》（公元前4世紀后半葉）中記述了陽光穿過樹葉或柳條制品的間隙在地上成像的現象，并嘗試對其原因進行了討論，不過他給出的解釋基本上是錯誤的。此后，直到公元10世紀，阿拉伯學者海什木才對小孔成像的原理給出了正確的解釋。這一工作與海什木的其他光學發現一樣，后來傳入歐洲，成為文藝復興后歐洲相關研究的基礎。（蘇湛）