烛在阱心者，方景直射在楼板之中；烛在南边者，方景斜射在楼板之北；烛在北边者，方景斜射在楼板之南，至若东西亦然。其四旁之景，斜射而不直者，缘四旁直上之光障碍而不得出。从旁达中之光，惟有斜穿出窍而已。阱内既已斜穿窍外，止得偏射。偏中之景，千数交错，周遍叠砌，则总成一景而圆。
在此值得注意的是，赵友钦的叙述具有浓重的几何意义，人们不难据其所述而绘出光路图。再则，一支烛光与孔尺寸相许，不能成像，而是“随小窍点点而方”。但千支烛光，窍相对于光源尺度竟成小孔，于是小孔成倒像。至于所谓像的浓淡，即照度(单位面积的光通量)的大小，正暗含了光的叠加原理。他作出如下解释：
两处皆千景叠砌，圆径若无广狭之分，但见其窍宽者所容之光较多，乃千景皆广而叠砌稠厚，所以浓。窍窄者所容之光较少，乃千景皆狭而叠砌稀薄，所以淡。
第二步，变更光源大小与强度，观察像的变化。
将右阱烛光减为500支，并让其集中在某半边。结果是其“景随日月亏食之理”。
左阱烛光为20～30支，排列疏密得当。楼板上的像为不相连的点点“方景”，而像“愈淡”。所谓“愈淡”是将此实验结果与前一步比较而言之，即隐含着距离不变。楼板上的照度与光源强度成正比。
最后，左阱减为一支烛光。此时仅见一“方景”。“缘为窍小，而光形尤小，窍内可以尽容其光”，也就是“大景随随空罅之象”的道理。
第三步，改变小孔至屏的距离，即今日所谓改蛮像距。
第四步，改变光源与小孔的距离，即改变物距。
撤去左阱之桌，物距增加一倍。结果是，“窍既远于烛，景则敛而狭”。原因是，“窍与烛相远，则斜射之光敛而稍直。光皆敛直，则景不得不狭”。照度的情况是，“景狭则色当浓，烛远则光必薄，是以难于加浓也”。
在完成上述的四步之后，赵友钦作了一简单小结：
景之远近在窍外，烛之远近在窍内。凡景近窍者狭，景远窍者广；烛远窍者景亦狭，烛近窍者景亦广。景广则淡，景狭则浓。烛虽近而光衰者景亦淡；烛虽远而光盛者景亦浓。由是察之，烛也、光也、窍也、景也，四者消长胜负，皆所当论者也。
小结中头一句，今称之为像距、物距。赵友钦除了未曾归纳出这些物理名词之外，他的关于小孔成像的实验结论是完全正确的。由此可见，在13世纪期间中国的几何光学理论所达到的成就。
实验的第五步，改变孔的大小与形状。目的是观祭大扎成像情形。
撤去覆盖左右两阱带有小孔的圆板。令以两块圆板以绳索吊挂楼板之下，可随意改变其位置，左板开以边长为5寸的三角孔，右板开以边长为4寸的方孔。此时，楼板成为像屏。
在这实验中，赵友钦首先指出，孔的大小与物距的相对远近有关：“今喻为大罅者，盖阱于板窍较远，远则虽大犹小。”像的明亮度或照度又与像距大小相关，因此，“窍于楼板较近，近则虽小犹大。方尖窍内可以尽容烛光之形也”。拉动吊圆板的绳索，即改变物距与像距，“仰观楼板之景”，赵友钦的结论是：
由此观之，大(窍)则总是一阱之景，似无千烛之分；小(窍)则不睹一阱之全，碎砌千烛之景。是故小景随光之形，大景随空之象。断乎无可疑者。
这就是说，大孔成像(亮光)和大孔形状同，小孔成像与光源形状同。这一结论也是正确的。
（四）反射镜成像知识
本节将述及以下镜面的成像：平面镜，组合平面镜及其特例潜望镜，凹面镜也即阳燧，凸面镜，柱面镜。最后要叙述中国传统的所谓“透光镜”，以及它传播到西方的情况。这些反射镜成像的知识是中国古代光学的重大成就之一。
一、平面镜成像
《墨经》最早对平面镜成像作出记述：
《经下》：
临鉴而立，景倒。多而若少，说在寡区。
《经说下》：
临正鉴，景寡，貌态、黑白、远近、拖(斜)正，异于光。鉴景，就当俱，去亦当俱，俱用北(背)。鉴者之臭(糗)，于鉴无所不鉴。景之臭(糗)无数，而必过正。故其同处其体，俱然鉴分。
《墨经》研究家们异口同声认为，这是一条叙述平面镜成像的文字。但在标点、解说上千差万别。因为这条文字可读、可释者半，不可释者亦几占一半。本书综合众人之说，暂且标点句读如上。
《经下》中“临鉴”的“鉴”是将平面镜置地面上，或以静水为镜。“临鉴”就是站着看下面的镜子，故此，“景(虚像)倒”。以平面镜照像，无论多少镜子或组成复镜，其像只有一种，且各个像并无区别，而不会如同球面镜那样，这就是“多而若少，说在寡区”。“寡区”指无区别。
《经说下》的文字较难读懂。大概是：“正鉴”指平面镜，“异于光”的“光”实则是阴影，而非平面镜的虚像。因此说，平面镜成像，像只有一种(“景寡”)，像的形态、黑白、远近、斜正，都与阴影不同。平面镜成像时，鉴者近镜或远离镜，虚像也近镜或远离镜，其方向相反。故日：“鉴景，就当俱，去亦当俱，俱用北。”古文“北”借为“背”。“鉴者之臭”和“景之臭”，两个“臭”字，都是“糗”(qia)之借字，“糗”原指干粮饭团，《墨经》借此字形容鉴者或其虚像(“景”)的各点或各个小部分。“鉴者”的任一点或一小部分都被镜子造成虚像(“于鉴元所不鉴”)，虚像(“景”)的任一点或一小部分也必定在平面镜的另一侧，也即“过正”。《经说》的最后一句是指出平面镜成像的原因，“同处其体”，或由于物(“鉴者”)这个“体”，而镜面对称，“物体”与“像”分立镜面两边的结果。
从《墨经》对平面镜描述，可见，镜面对称的概念早为中国几所知晓。《墨经》之后，镜面对称成为中国的传统观念。萧梁朝王孝礼在其《咏镜诗》中写道：
分眉一等翠，对面两边红。转身先见动，含笑逆相同。
“逆相同”正是左右镜面对称的精到描述。
平面镜多用以照人脸容，整肃衣冠。然而，从齐家文化时期起，平面镜往往铸成微凸形状，尤小镜如是。对此，沈括作了极好的解释。他说：
古人铸鉴，鉴大则平，鉴小则凸。凡鉴洼，则照人面大，凸则照人面小。小鉴不能全纳人面，故令微凸，收人面令小，则鉴虽小而能全纳人面。仍复量鉴之小大，增损高下，常令人面与鉴大小相若。此工之巧智，后人不能造。比得古鉴，皆刮磨令平，此师旷所以伤知音也。
沈括在此比较了平面镜、凹面镜和凸面镜三者成像情形，并依此指出，平面镜微凸则能“全纳人面”，镜子也可做得小些。他进而指出，在镜的粗胚制成后，复量镜之小大，在镜面上“增损高下”，即改变其曲率半径，从而可“令人面与鉴大小相若”。这是极为符合光学原理的。因为球面镜的像距u、放大率M、曲率半径R有关系式：M=Ru/(2u—R)。当像距一定时，则M=f(R)。改变曲率半径就可以增加放大率，从而使小镜“全纳人面”。
二、组合平面镜
《墨经》是否讨论过组合平面镜或复镜，迄今尚不能肯定。但从西汉起，人们对组合平面镜已有相当知识。《淮南万毕术》云：
高悬大镜，坐见四邻。
汉高诱注日：
取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣。
这是由一枚铜镜、一面水镜组成的开管式潜望镜，它是近代潜望镜的始祖。虽然，由于水镜的反射率太低，经铜镜一次成像后未必能看清楚水镜中的像。但是，这条记载表明，汉代人在追求一种纯物理实验的理想，其科学史价值是不言而喻的。从技术角度讲，“大镜高悬”即可窥视四邻，但此时要仰着脖子看。下置另一镜，变仰视为俯视。视角一变，人的生理状态与心理状态也随之改变。这正是近代科技革命的一项目的。宋代博物学家、僧赞宁对《淮南万毕术》这条记载的重复叙述，是令人思索的。他写道：
以大镜长竿上悬之，向下便照耀四邻。当镜下以盆水，坐见四邻出入也。
赞宁并不在乎盆水是否能看清四邻，然其心中，隐含着加盆水之后给这一发明带来的技术变革，当无疑义。
自《淮南万毕术》记载之后，南北朝时期也有人装置这种潜望镜类型的平面组合镜。北周诗人庾信在其《咏镜诗》中写道：“试挂淮南竹，堪能见四邻。”庾信亲自按照《淮南万毕术》记载，装置这类镜子，也不无可能。
淮南王刘安编著淮南王书，集门客甚众。其中不少人是方术之土。组合平面镜与道家方术极为相关。道家在晋代的代表人物葛洪曾这样描写组合平面镜：
明镜或用一，或用二，谓之日月镜；或用四，谓之四规镜。四规者，照之时前后左右各施一也。用四规所见，来神甚多。
他又说：
师言守一，兼修明镜。其镜道成则能分形为数十人，衣服面貌各如一也。抱朴子日：师言欲长生，勤服大药；欲得通神，当金水分形。身分则自见其身中之三魂七魄。而天灵地祗，皆可接见；山川之神，皆可使役也。
追求自然真谛的道家，继承了淮南王刘安门客中的道术传统，亲手拿起多面镜子，果然“分形为数十人”，即镜中之像有数十个，“衣服面貌皆如一”。道家“分形术”，大抵如此。“当金水分形”，也就是利用铜镜或水镜。葛洪以组合平面镜的实验成功而想像丰富。在他看来，由此即可役使山川之神，可接见天灵地祗。大概有了一定科学知识，掌握了一定的科学法则，就没有办不到的事。这就是道家对科学技术感兴趣的原因。
从葛洪的叙述中，可知“日月镜”、“四规镜”就是组合平面镜。另一个闻名的道家、南唐谭峭也对此极感兴趣。他说：
以一镜照形，以余镜照影。镜镜相照，影影相传。不变冠剑之状，不夺黼黻之色。是形也，与影无殊；是影也，与形无异。乃知形之非实，影之非虚，无实无虚，可以道俱。
许多人对组合平面镜成像的关注与记录，使唐初陆德明在《庄子集释·天下》中写道：
鉴以鉴影，而鉴亦有影，两鉴相鉴，则重影无穷。
道家以多个平面镜成像说明道法的同时，佛家也不示弱。宋代高僧法藏为武则天讲经，曾做了这样的实验：
取鉴十面，八方安排，上下各一，相去一丈余，面面相对。中安一佛像，燃一炬以照之，互影交光。
“八方”指房间内八个方向，即东南西北，以及东北、东南、西北、西南，加“上下各一”面镜，共十面镜。将十面大镜，如此组合，屋中佛像与炬火便“互影交光”，层出不穷之像。如此说明佛家虚幻境界、佛法无边。僧法藏，字贤首，姓康，康居人氏，约活跃于7世纪下半叶。
清代，大概受西洋传人“万花筒”、“多宝镜”的启发，孙云球造“万花镜”、“多面镜”，黄履庄造“多物镜”、“灯衢”，以及郑复光描述的“罗汉堂”等，都是依据组合平面镜原理制成的玩具或娱乐布景。组合平面镜，即使从汉代初期算起，也已有2 000余年的历中了。
三、凹面镜成像
凹面镜，古称阳燧。早在西周时期，人们发现它可用以对日聚光点火，专职掌管阳燧点火的官员称为“司垣氏”。《周礼·秋官司寇》云：“司烜氏掌以夫燧取明火于日。”《墨经》最早对凹面镜作出光学探讨。
《经下》：
鉴洼，景一小而易，一大而正，说在中之外，内。
《经说下》：
鉴中之内：鉴者近中，则所鉴大，景亦大；远中，则所鉴小，景亦小——而必正，起于中缘正而长其直也。中之外：鉴者近中，则所鉴大，景亦大；远中，则所鉴小，景亦小——而必易，合于中而长其直也。
《经》文“鉴洼”，即凹面镜，“洼”者凹也。凹面镜成像有三种情形：物体在球心之外，则像比物体小而倒立，是实像；物体在球心与焦点之间时，则像比物体大而倒立，也是实像；物体在焦点以内时，则像比物体大而正立，是虚像。然而，钱临照解释说，“中”字是球心与焦点之间的通称。实验者是以自身作物，以自己眼睛作屏，并从远处向着凹面镜走近的过程中而观察自身的成像情形。这样，当人在球心外向球心走近时，观察到自己的缩小倒像(实像)迎面而来；越接近球心，像逐渐模糊以至不辨。因为此时，眼睛所见之像与眼睛越来越近，当其距离接近并小于人的视距25厘米界限之时，像变得模糊，乃至不可辨。当人走过球心并在球心与焦点之间时，成像在人脑后，故无所见。当人走过焦点并继续前进时，又看见镜背后放大的正立虚像。《经》文就是如此忠实地记下了凹面镜成像情形：“景一小而易，一大而正，说在中之外，内。”比物大。《墨经》写道：“中之内”，“景一大而正”；“鉴者近中，则所鉴大，景亦大；远中，则所鉴小，景亦小——而必正”。
《说》文分两种情形(“中之内”，“中之外”)更具体讨论之。“中之内”：近焦点(“近中”)，成像大而正(“景亦大”)；远离焦点即接近镜面(“远中”)，成像比前者小而正(“景亦小，而必正”)。“中之外”：近球心(“近中”)，成像大而倒(“景亦大”)；远球心(“远中”)，成像比前者小而倒(“景亦小”，“而必易”)。“而必正”、“而必易”是统括“中之内”和“中之外”的成像状况的，因此标点中加上了破折号。根据我们所学的知识我们是可以用画图的方法来断定其描述的正确性。然而，《说》文中四个“所鉴”指什么？“起于中缘正而长其直”、“合于中而长其直”又当何解？尚待深入研究。
撇开那些我们尚未理解的词、句，毋庸置疑，《墨经》对于以人本身为物体和像屏的凹面镜成像作了完全正确的描述。
汉代，《淮南子·说林训》已道出了模糊的焦点概念：
凡用人之道若以燧取火，疏之则弗得，数之则弗中，正在疏数之间。
汉代高诱解“疏”、“数”为迟、疾，意即着火时间要有节，不宜快，也不宜慢。有人解“疏”“数”为“远”与“近”，意即离球面不宜远，不宜近，当在焦点之中。
《艺文类聚》引前述《淮南子》“阳燧见日，则燃而火”中有一注释。该注与东汉高诱注稍有不同，它明确地指出了焦距的远近。引注写道：
阳燧金也。取金杯无缘者，执日高三四丈时以向，持燥艾承之寸余，有顷焦之，吹之则燃得火。
《艺文类聚》为唐代欧阳询(557—641)所撰，成书于唐初武德(618—626)年间。这注释当是东汉高诱之后、唐之前的学者所为。在实践上，自利用阳燧点火之日起，其焦点已为人们所掌握。然而，有明确文字记载，在阳燧镜面前“寸余”得火，这还是第一次。
继墨翟之后，沈括对凹面镜又一次作了较深入的考察，他不仅清楚地认识到焦点，而且结合小孔成像还提出了“格术”的概念。他在《梦溪笔谈》中写道：
阳燧照物皆倒，中间有碍故也，算家谓之格术。如人摇橹，臬为之碍故也。若鸢飞空中，其影随鸢而移。或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违：鸢东则影西，鸢西则影东。又如窗隙中楼塔之影，中间为窗所束，亦皆倒垂，与阳燧一也。阳燧面洼，以一指迫而照之则正，渐远则无所见，过此遂倒。其无所见处，正如窗隙、橹臬、腰鼓碍之，本末相格，遂成摇橹之势。故举手则影愈下，下手则影愈上，此其可见(阳燧面洼，向日照之，光皆聚向内。离镜一二寸，光聚为一点，大如麻菽，著物则火生，此则腰鼓最细处也)。
沈括和墨家一样，以实验研究凹镜成像。手指从镜面外移，先见正立虚像；近焦点时，像无所见；过焦点再向外移，则见倒立实像。他明确区分了凹面镜在焦点内外的成像情形。比起《墨经》来，这是一大进步。不仅如此，他进一步描写了焦距长度与焦点大小情形：“离镜一一二寸，光聚为一点，大如麻菽。”这大概是中世纪期间对凹面镜所作的最清晰的物理叙述。
然而，更重要一点是他提出了“格术”概念。显然，这个概：念是仿效算家的“垛积术”、“招差术”等用词而提出的。“格术”究竟是什么？从沈括文中所述，看来是理解或掌握光线通过小孔和焦点时方向不变的一种方法。这个“小孔”或焦点，如同摇橹中支承橹杆的木桩(称其为“臬”)，使橹杆“本末相格”。沈括称这小孔或焦点为“碍”。沈括以此描述光线直进性质，解释小孔与阳燧成倒影的原因，故谓之“格术”。
