小孔成像是最简单的成像原理。所以为什么小孔可以成像而大孔不能成像？实际上，想要成像，就要求一点发出的光在光屏处成聚焦或者汇聚的形成。
小孔能够成像是因为小孔由于够小，可以认为一个点发出的光只打到光屏上的一个点，光屏上各个光点有序组合，物体的点与光屏上的点一一映射，因此形成了像。
而大孔由于一个点到光屏上是发散的，再加上不同点到光屏上的点会重合，导致光屏上的任意光点和原发光体并没有一一对应关系，所以成不了清晰的像，变成了一坨光斑。
墨子在战国时代便发现了小孔成像，而在西方中世纪人们利用只有一个小孔的屋子来临摹窗外的风景，发端于小孔成像原理的各种成像工具，帮助艺术家们绘制更繁复的细节。
小孔成像的问题在于，一个点发出的各个方向的光，几乎只有一个方向的光能通过小孔打到光屏上成像，这就使得成的像亮度很低。
此外，小孔的尺寸太大会导致画面模糊，而小孔的尺寸太小会导致没有足够的能量穿过小孔，画面很暗，并且由于衍射的原因，画面也会模糊。即便是非常仔细的调整小孔的尺寸，最后的成像效果都不够清晰，因为事实上由于光的波粒二象性，几何光学中理想的小孔成像就不存在。
现在的相机、显微镜都用到了凸透镜，而不是用小孔成像，凸透镜可以认为是小孔成像的plus版本，能够通过折射将一个点发出或反射的各个方向的光汇聚成一个点，能够将更多的光能集中到像平面上，提高信噪比，得到更清晰的像