نموذج الكاميرا ذات الثقب  يصف نموذج الكاميرا ذات الثقب pinhole camera model العلاقة الرياضية بين إحداثيات نقطة في الفضاء ثلاثي الأبعاد وإسقاطها على مستوى الصورة للكاميرا ذات الثقب "المثالي" (ثقب صغير)، حيث يتم وصف فتحة الكاميرا كنقطة ولا تستخدام العدسات لتركيز الضوء. لا يتضمن النموذج ، على سبيل المثال ، التشوهات الهندسية أو ضبابية الكائنات غير المركزة التي تسببها العدسات وفتحات العدسة ذات الحجم المحدود. كما أنه لا يأخذ في الاعتبار أن معظم الكاميرات العملية لها إحداثيات صور منفصلة فقط. هذا يعني أنه لا يمكن استخدام نموذج الكاميرا ذات الثقب إلا كتقريب من الدرجة الأولى للتعيين من مشهد ثلاثي الأبعاد إلى صورة ثنائية الأبعاد . تعتمد صلاحيتها على جودة الكاميرا وينخفض تباين الصورة بشكل عام من مركز الصورة إلى الحواف مع زيادة تأثيرات تشوه العدسة.  يمكن تعويض بعض التأثيرات التي لا يأخذها نموذج الكاميرا ذات الثقب في الاعتبار بتطبيق تحويلات إحداثيات مناسبة على إحداثيات الصورة ؛ التأثيرات الأخرى صغيرة بما يكفي لإهمالها في حالة استخدام كاميرا عالية الجودة. هذا يعني أنه غالبًا ما يمكن استخدام نموذج الكاميرا ذات الثقب كوصف معقول لكيفية تصوير الكاميرا لمشهد ثلاثي الأبعاد ، على سبيل المثال في رؤية الكمبيوتر ورسومات الكمبيوتر .  يوضح الشكل الهندسة المتعلقة برسم خرائط للكاميرا ذات الثقب. يحتوي الشكل على العناصر الأساسية التالية:   يُفترض أن تكون فتحة الكاميرا ذات "الثقب" ، ومن الثقب يجب أن تمر جميع الأشعة الساقطة صغيرة جدا فهي تـُعتبر نقطة. يشار إلى هذه النقطة في الفضاء ثلاثي الأبعاد في المنشورات العلمية "بالمركز البصري (أو مركز العدسة )" .   بعد ذلك نريد أن نفهم كيف الإحداثيات formula_4 من النقطة Q تعتمد على الإحداثيات formula_2 من النقطة P. يمكن القيام بذلك بمساعدة الشكل التالي الذي يُظهر نفس المشهد مثل الشكل السابق ولكن الآن من أعلى ، بالنظر إلى الأسفل في الاتجاه السلبي لمحور X2.  في هذا الشكل نرى مثلثين متشابهين وكلاهما يحتوي على أجزاء من الشعاع الساقط (أخضر) مثل الوتر . ضلع المثلث الأيسر هي formula_7 و "f" و ضلع المثلث القائم formula_8 و formula_9 . بما أن المثلثين متشابهان ، فنجد أن :  يعطي تحقيق مماثل ببحث في الاتجاه السلبي لمحور X1 المعادلة:  يمكن تلخيص هذا على أن :  وهو تعبير يصف العلاقة بين الإحداثيات ثلاثية الأبعاد formula_15 للنقطة P وإحداثيات صورتها formula_16 عند النقطة Q في مستوى الصورة.  الانتقال من الإحداثيات ثلاثية الأبعاد إلى الإحداثيات ثنائية الأبعاد الموصوفة للكاميرا ذات الثقب يجري بإسقاط منظور متبوعًا باستدارة 180 درجة في مستوى الصورة. هذا يتوافق مع كيفية عمل الكاميرا الحقيقية ذات الثقب ؛ فالصورة الناتجة تكون مقلوبة 180 درجة ويعتمد حجم الشيء المصور على المسافة التي بينه و بين النقطة المحورية ويعتمد حجم الصورة على المسافة "f" بين مستوى الصورة والنقطة البؤرية. ومن أجل إنتاج صورة غير مقلوبة فهناك احتمالان:   في كلتا الحالتين يُعطى التعيين الناتج من الإحداثيات ثلاثية الأبعاد إلى إحداثيات الصورة ثنائية الأبعاد من خلال التعبير أعلاه ، ولكن بدون علامة الناقص (-) ، وبالتالي نحصل على.  يمكن أيضًا تمثيل الانتقال من إحداثيات ثلاثية الأبعاد للنقاط في الفضاء إلى إحداثيات صورة ثنائية الأبعاد في إحداثيات متجانسة . نعتبر formula_18 تمثل نقطة ثلاثية الأبعاد في إحداثيات متجانسة (متجه رباعي الأبعاد) ، ونفترض أن formula_19 تكون لصورة هذه النقطة في الكاميرا ذات الثقب (ناقل ثلاثي الأبعاد). نصل إلى العلاقة التالية :  حيث formula_21 هي مصفوفة الكاميرا 3x4 والعلامة formula_22 يتني المساواة بين عناصر المساحات الإسقاطية . هذا يعني أن الجانبين الأيمن والأيسر متساويان في الضرب القياسي غير الصفري. نتيجة لهذه العلاقة هو أن formula_21 يمكن رؤيتها كعنصر من عناصر الفضاء الإسقاطي ؛ مصفوفتي الكاميرا تكون متكافئتين إذا كانتا متساويتي الجدوى . هذا الوصف لرسم خرائط الكاميرا ذات الثقب ، كتحول خطي formula_21 بدلاً من أن يكونا تعبيرين خطيين . هذا يجعل من الممكن تبسيط العديد من اشتقاقات العلاقات بين إحداثيات ثلاثية الأبعاد وثنائية الأبعاد.