小孔成像是一种利用光线通过小孔或狭缝产生的阴影来捕捉物体形状的方法。这种原理在摄影、显微镜和望远镜等领域都有广泛应用。
光线与物体的相互作用
当一束光照射到一个物体上时，光线会被物体表面的各个点反射出来。这些反射出的光线形成了一个三维空间中的亮度分布图。这张图包含了所有可能见到的信息，但由于眼睛只能同时看到有限区域内的信息，所以我们无法直接看到完整的三维世界。
小孔对入射光线的选择性
当一束入射光线通过一个很小的小孔时，只有一部分能穿过这个小孔，其余则被挡住。这就相当于在整个亮度分布图中选出了一个极为有限的小区域，这个区域代表了最终观察到的图像。在此过程中，小孔起到了“选择器”的作用，将复杂世界简化为可见的一片。
影子与逆变换
通过大型屏幕（如银幕）投映出由小孔造成的阴影，即所谓的人造景象或幻影。这种现象可以用来重建原始三维场景的一个二维投影。在逆变换过程中，我们从两个不同角度分别获得两幅透视图，然后将它们叠加，可以得到更详细和更加真实的地面模式。
成像平面与焦距
成像平面是指经过放大后的图片在某一点上的尺寸大小，与实际距离成正比关系。当我们调整相机焦距时，改变的是进入相机的小孔之间距离，从而影响着最终形成的地球地形模型。而这也决定了照片上每一点对应于地球上的何处，以及该点在地球表面的看起来大小。
实验验证与应用范围
实验室里使用LED灯作为源、金属丝作为阈值以及屏幕展示效果非常明显。一系列精心设计的小实验验证了这一理论，并且使得其成为许多技术领域不可忽视的一环，如医学检查设备、天文学仪器以及电影制作技术等，它们都依赖于精确控制并解读这样的暗箱效应，以获取高分辨率、高质量或者特殊效果图片。
