カメラ・オブスクラ
カメラ・オブスクラの原理となる、小さな穴を通る光によって像が映し出される現象については、東西において古代から知られている。 時代的により先行するのは中国であって、春秋時代の墨子の名を冠した『墨子』の経下には、「景の到するは午(交点)に在り、端有れば景と與に長し」と論じられている。同書の関連した章句と併せて解釈すると、穴を通った光が倒立した像を結ぶことについて述べたとみられる。
それから長い空白の後、11世紀後半に北宋の技術官僚沈括は『夢渓筆談』でカメラ・オブスクラでの飛ぶ鳥の像の投影について述べ、また凹面鏡での像の反転とともにやや詳しく論じている。さらに下って14世紀元の趙友欽(赵友钦、Zhao Youqin)は天文学書『革象新書』(革象新书)巻五で述べられているように、光源の明るさや距離、穴の大きさや形、スクリーンまでの距離を変えられる大掛かりな装置を製作し、詳しく実験をしている。
現在につながる研究の流れにおいては、アリストテレスの名を冠した『問題集』の次の二つの記述が出発点になる。まず、さまざまに異なる形の隙間や穴を通った光が、どれも太陽の丸い形(あるいは日食時の欠けた形)を地面に投影するのはなぜか、また、それに先立つ、四角形の穴を通った日の光の像が角ばっていなく丸いのはなぜかという問いと原因についての考察である。
9世紀の哲学者キンディーはラテン語訳のみで残る『光学書』で、穴を通過したロウソクの像の上下反転について幾何学的に正しく説明している。
ここで穴の大きさは有限ではあるが、その代わりにロウソクもスクリーンも一次元の線として扱っている。また、像の投影が目的ではなく光の直進性の証明を意図している。
10世紀から11世紀にかけてエジプトなどで活躍した物理学者・数学者・哲学者で光学の発展に大きな足跡を残したイブン・ハイサムは、 『日食の形について』という論考で、穴を開けた暗い部屋の壁に日食を投影した像について、理論的に詳しく解析している。まず穴が円形の場合については、穴の大きさやスクリーンまでの距離がどう影響するかを詳しく解析し、その他の形の穴の場合はほぼ同じ分析が可能であると述べ、「穴がスクリーンまでの距離に比べて十分小さければ、穴の形は像に影響しない」と結論だけを述べている。科学史家の Raynoud はこの観測が実際になされたと見做しているが、固定された壁にほぼ垂直に光が当たる設定になっていることから、低い高度で起こった日食を捉えたとしている。このイブン・ハイサムの研究をさらに発展させたのは14世紀初頭の al-Farisi で、また実験においても飛ぶ鳥や雲の像を映しだして見せている。
また、天文学者 Al-Khujandī は10世紀にシャフレ・レイ近郊に天井の小さな穴を通して映し出される太陽の像を六分儀で計測する装置を建設した。ただし、これは太陽の位置を観測することが主眼の装置である。これを小規模化した装置はのちに、13世紀のマラーゲ天文台および15世紀のウルグ・ベク天文台でも建設された。