小孔成像物距和像距之间有着一定的关系，大致表示为U+V=2f，即物距加上像距等于双焦距。因为在小孔成像中，光入射小孔后，会折射，在小孔焦点处形成新的射线，这束射线会折射到小孔对称中心位置形成物质像，该物质像与原物之间的距离就是像距。而由于它们是对称的，所以双焦距为2f，其中f就是小孔焦距，由此可知，U+V=2f。若将小孔变为凸透镜，则其中的定律变为U+V=2f1-1/f2，其中f1为凸透镜的焦距，f2为球面曲面的焦距。