提出“格术”一词并以此总结有关光学现象，是沈括科学精神和理性的概念思维的结晶。它在后世产生了极大影响。明代方以智极为赞赏地抄录了沈括的原文；清代光学家邹伯奇撰写《格术补》；《格物中法》的作者刘岳云也写下《墨子格术解》文；郑复光在其“约行线”概念下解释“塔影倒垂”时，又一次借用了“格术”概念。
四、凸面镜成像
《墨经》关于凸面镜成像写道：
《经下》：
鉴团，景一。
《经说下》：
鉴鉴者近，则所鉴大，景亦大；其远，所鉴小，景亦小——而必正。景过正故招。
所谓“鉴团”就是指凸面镜。凸面镜成像总是正立、缩小的虚像。故《经》文说：“鉴团，景一。”《说》对距离凸面镜远近不同的物体所成像情形，作了更详细的讨论，指出物体距镜面近时所成像大，距镜面远时所成像小，且像都是正立虚像。不难判断《说》文的描述是正确的。如同上一条所述，这里的“所鉴”、“景过正故招”，也是难解之句，或解释者各持己见。
沈括也清楚凸面镜成像情形，他在解释小镜“全纳人面”中就指出小镜面凸的功用。
五、柱面镜成像
《淮南子·齐俗训》最早记述了柱面镜成像：
窥面于盘水则圆，干杯则隋。面形不变，其故有所圆有所隋者，所自窥之异也。
元代以前，中国无椭圆形的“椭”字。“椭”与“隋”，古文相同。在柱面镜成像中，圆形脸面被拉长而成为椭圆面像。北齐刘昼在《刘子》中更清楚地描写了柱面镜成像：
镜形如杯，以照西施。镜纵则面长，镜横则面广。非调施貌易，所照变也。
光滑青铜杯，可以照见人影，其外杯层正是一种纵柱面镜。圆面在平静水镜中成像当然为圆形，而在柱面镜中成像却变了。刘昼进一步指出，柱面镜有两种类型：纵柱面镜与横柱面镜。柱面镜的成像，像脸面拉长了；横柱面镜的像却在纵方上缩短、在横方向加大。在这样的镜前照像，即使美丽的“西施”也会变得其丑无比。这些镜形，如同我们今天所见的某些“哈哈镜”。
六、“透光镜”及其“透光”机理
清代郑复光说：“独有占镜，背具花文。正面斜对日光，花文见于发光壁上，名透光镜。”可见，它是青铜平面镜。其奇特在于，被它反射到屏(或墙)上的光中呈现出该镜背面的纹饰，仿佛是入射光“穿透”青铜镜体，神出鬼没地将镜背图纹反射到屏上了。因此，古代人称它为“透光镜”。
实际上，“透光镜”是镜面曲率不齐等的平面反射镜，只是人眼不能察觉其镜面曲这之变化情形。
据湖南攸县发掘一枚透光镜，直径21．8厘米，厚约0．2厘米，属战国时期遗物。可推断，透光镜在中国具有长远的历史、据考，有文字可查或有实物遗存至今的汉代透光镜约20枚。其中，上海博物馆藏西汉透光镜4枚，尤以背铭“见日之光天下大明”的透光镜著称于世。隋唐间，可查考的透光镜也不少。自宋以降，民间收藏者明显增加。直至清代，郑复光在驳古人视透光镜如宝时说：
透光镜，人争宝焉。不知湖州所铸双喜镜，乃日用常品，往往有之，非宝也。
由此看来，透光镜在中国，至少明清时代已是很平常的事。
虽然，透光镜的制造在西汉时期已获得成功。但是，科学的历史总是曲折的。我们迄今尚未发现，在公元6世纪之前有关透光镜“透光”现象的文字记载。直到北周或隋唐之际，才有文字记述它。北周庾信(513—581)在《镜赋》中曾描述道：“临水则池中月出，照日则壁上菱生。”此“菱”字可能指镜背花纹。隋唐之际，王度在其《古镜记》中叙述其师临终前赠以古镜，他以此镜“承日照之，则背上文画墨(尽)入影内，纤毫无失”。这就是说，大约从6世纪下半叶起，人们才发现了透光镜的“透光”现象。此后，透光镜的制造就是有意识的了。据载，一个唐代八卦镜，其背纹上铭日“透光宝镜，仙传炼成，八卦阳生，欺邪主正”。这是较早出现的“透光镜”三字。经后人对该镜检验，它确实是“迎日照之，八卦太极、光映素壁”。这证明，该镜铸造者是有意识制造透光镜的。因为镜背铭文是匠师铸就的，而非后来补刻或补铸。此后，沈括的贡献是在于，他第一次果敢地断论了“透光”现象的本质。同时，他也是第一个指出了造成。光滑的镜面会有与其背纹相似痕迹的铸造方法。自沈括之后，关于透光镜的铸法问题为历代学者所注意。可以说，近代学者所能想到的制造方法都被中国古代人提出过。郑复光于1835年之前几年成书的《镜镜冷痴》，不仅总结和评述了在他之前的各种有关透光镜制法的言论，而且也是在中国历史上最清楚、正确而在世界上最早地论述了“透光”现象的光学原因。他的论述比英国物理学家布喇格在1932的有关论述早约100年。
古代人如何制造这种透光镜，使其镜面曲率不相等呢？沈括说：
人有原其理，以谓：铸时薄处先冷，唯背纹上差厚，后冷而铜缩多，文虽在背，而鉴面隐然有迹，所以于光中现。予观之，理诚如是。然予家有三镜，又见他家所藏，皆是一样，文画铭字无纤异者。形制甚古，唯此一样透光。其他镜虽至薄者，皆莫能透，意古人别自有术。
沈括所言，也就是：铸镜冷却过程中，厚薄不同，收缩率差异，从而导致镜面微小的凹凸不平或曲率不同。但是，沈括在比较了完全相同的镜之后，以为这种解释并不具有普遍性，因此推想“古人别自有术”。沈括的解释，在今日被称为“铸造说”。在历史上，明代郎瑛(1487-约1566)持类似说法。郑复光在一定程度上支持沈括的解释，但自宋以降，沈括之说存有异议。
第二种意见以元代吾衍为代表。他说：
假如镜背铸作盘龙，亦于镜面窍刻作龙如背所状，复以稍浊之铜填补铸入，削平镜面，加铅其上，向日射影，光随其铜之清浊分明暗也。
这种意见称之为“镶嵌说”。由于镜面上镶嵌或填铸了与其背面纹饰相同的“稍浊之铜”或又加铅，因而，镜面反射光中有明暗纹饰或文字。这一解释在历史上得到许多人赞赏。然郑复光持异议。而且，近年的一些研究者也持有异议。
第三种意见是由郑复光提出来的。他说：
铸镜时铜热必伸。镜有花纹，则有厚薄。薄处先冷，其质既定，背文差厚，犹热而伸，故镜面隐隐隆起。
这一观点，实质上是赞赏沈括之说。然而郑复光进而补充论证。在镜胚成形之后，还要经过“刮”与“磨”的工序。他说：
夫刮力在手，随镜凸凹而生轻重，故终有凸凹之迹。虽工作刮磨，而刮多磨少，终不能极平，故光中有异也。
这种意见被称为“刮磨说”。它特别强调刮磨对镜面曲率的影响。
如前所述，沈括最早对透光镜的光学原因作出解释，以为“鉴面隐然有迹，所以于光中现”。郑复光发展了沈括的见解，作出了与近代西方科学家们几乎相同的解释。他将沈括提出的镜面“隐然有迹”的“迹”，一语点破为“凸凹之迹”。因为是凸凹，在阳光下“平处发为大光；其小有不平处，光或他向，遂成异光，故见为花纹也”。不只如此，他还将水面反射与透光镜反射作了类比。他说：
水静则平如砥，发光在壁，其光莹然动，则光中生纹，起伏不平故也。铜镜及含光玻璃，其发光亦应莹然如止水。
他又说：
铜镜磨工不足，故多起伏不平，照人不觉，发光必见。
由于(镜面)凸凹，故能视镜无迹，而发光显著也。
郑复光所谓“发光”，即今日称镜面反射光。他在水面和青铜镜面之间所作的类比说明，在约100年后为西方光学家解释透光镜现象所采用。他的“镜面凹凸”、“起伏不平”之说，也为当代光学所采用。而他的关于玻璃会产生类似现象的论述，成为当代精密光学仪器制造家的警世之言。
透光镜在世界各地的传播引起现代科学家的关注与研究，这个过程也是极为有趣的。早在汉代，中国铜镜已流传到高丽和日本。曹魏明帝景初二年(238年)，一次送给日本使臣的铜镜足有百枚。日本在奈良时期(710—794)，相当于我国唐代中期，已从中国学到了铸镜技术。在江户时代(1606-1687)，日本人学会了制造透光镜，并称它为“魔镜”。明治初期(相当于我国清朝后期)，日本民间收藏大量魔镜；19世纪90年代，遂有研究论文发表。，其光学观点与郑复光相差无几。
当郑复光发表他的有关透光镜专论之前三年，欧洲人才知道透光镜。1832年旅居印度的普林赛普在加尔各答偶然见到一枚透光镜，他便撰写了题为“论中国魔镜”的文章发表于《亚洲学会会志》上。接着，英国物理学家布儒斯特(1781—1868)对透光镜进行检验，认为其特性是由于密度差异引起的。他的观点和元代吾衍不谋而合。1844年，法国天文学家和光学家阿拉哥(1786—1853)将一枚透光镜赠送给法国科学院，从而引起了一连串的讨论文章。居伦在文章中最早引述了周密与吾衍的有关文字，并认为，在磨制光滑镜面时其凸面曲率有微细差异。大多数物理学家同意他的说法。在讨论中，多数人认为镜子是铸造而成的，但个别人认为是压模而成的。此时，旅居日本的艾尔顿和佩尔里经过察访日本铸镜工匠，以实验证实镜是铸成的而不是压成的；10年之后，他们又指出了在镜子铸成后，以压磨法产生“透光”效果的原因。尤为有趣的是，1877年，英国《自然》周刊开展了关于透光镜“透光”成因的讨论。讨论中多数人以为，镜面凹凸现象是从镜背压击而成的。几乎同时，在意大利和法国的科学界也有人在进行透光镜实验，除了在镜背加极高压力之外，有一种意见与沈括几乎相同，主张是加热而得的“透光”效果，并且提醒天文学家在制造天文反射镜时要注意控制温度，以避免“透光”效应的发生。1932年，曾因晶体结构的研究于1915年获诺贝尔物理学奖的W．H布喇格(1862—1942)以“论中国的魔镜”为题，写了一篇有关透光镜及其“透光”机理的总结性文章，从而结束了在西方长达百年的争论。后来，这个老布喇格(他的儿子称小布喇格(W．L．Bragg)，父子一同获诺贝尔奖)又将其文章内容编入科普作品《光的世界》8中。他的主要论点是，铜镜铸成后要经过刮磨，在刮磨受压时，微向下凹，“镜子较薄部分，比起背后凸起的较厚部分，向下凹得多一些，因而对于刮磨器而言，就退让得后一些。这样，较薄部分，多少避免了刮磨器作用，而在压力过去时，它们又恢复原状，但是比镜面的平均地位，却微微凸起一些”。从而，镜面形成与镜背一致的凹凸状。“当光线从镜面被反射时，反射光的聚散与镜背花纹相应”。为了人们了解镜面及其反射情形，他例举了类似在他之前100年郑复光所作的水面比喻。
（五）透镜及其成像知识
古代中国虽然玻璃制造业不发达，但并不缺少有关透镜的光学知识。除了点火透镜外，冰透镜的发明并用于点火，放大镜的使用，都以中国人为最早。南唐谭峭掌握了四种透镜及其成像知识，他是中世纪时期知道最多透镜种类的学者。中国人还创制了一种特殊的复合透镜，即“青华酒杯”。
一、点火透镜
王充在《论衡·率性篇》中言及阳燧点火的同时，指出“道人消烁五石”、“隋侯以药作珠”。一些研究者曾指出，这意味着透镜对日取火可能在战国、至晚在汉代为中国人所知晓。汉晋时期，中国人确实已有透镜折射知识，并用透镜聚焦点火。张华在《博物志·戏术》中写道：
取火法，如用珠取火，多有说者，此末试。
山东诸城臧家庄战国墓中出土扁圆形水晶，嘉峪关西晋古墓群中也出土过水晶平凸透镜。这种能透光的制品是古代人当作宝贝的“珠”。张华的记述毫不夸张。
晋王嘉在其著《拾遗记》中记述了一件趣事：三国时蜀国糜竺府内“货财如山，不可算计，内以方诸盆瓶、设大珠如卵，散满于庭，谓之‘宝庭’，而外不得窥”。某日有青衣童子来告，要糜竺当心宝庭火灾。于是，“竺乃掘沟渠周绕其库”。谁料“旬日，火从库内起，烧其珠玉十分之一”。时人以为“皆是阳燧”导致起火。其实，是那些散满于庭的如卵之大珠(即双凸透镜)聚焦阳光而起的火灾。误将火珠为阳燧，不仅《拾遗记》此例，唐代王焘《外台秘要》中亦有类似记述。《外台秘要》在述及灸火“用阳燧之火”中说：“阳燧是以火珠向日下，以艾于下承之，便得火也。”甚至于宋代沈括还将聚焦点火的水晶珠称之为“水晶镜子”。由此可知，关于糜竺府内火灾原因，名为“阳燧”，实为“火珠”。
汉唐之际，西域各国商旅和使臣所贡点火透镜也一概称为“火珠”、“火齐珠”。《梁书·诸夷传》载：天监十八年(519年)扶南国遣使“献火齐珠、郁金、苏合等香”；中大通二年(530年)，苏丹国王遣使“献火齐珠、古贝、杂香药等”。入唐以来，西域各国贡玻璃、火珠者尤多。武德二年(619年)，罽宾国遣使“贡颇黎状若酸枣”。这大概是唐初最早从西域来的玻璃双凸透镜，说它“状若酸枣”富有含义，它可以为史志读者解“火珠”形状提供一个恰切的形象。或许，唐代商旅使臣所贡“火珠”大多如此形状。同年，劫者国也遣使献“宝带、玻璃、水精杯”。据《旧唐书》载，贞观四年(630年)，林邑国王“范头黎遣使献火珠，大如鸡卵，圆白皎洁，光照数尺，状如水精，正午向日，以艾承之，即火燃”；随同林邑使来唐的还有婆利国使者，并献“方物”。《新唐书》则记为，林邑国“贞观时，王头黎献驯象、镠锁、五色带、朝霞布、火珠”等物；婆利国“多火珠，大者如鸡卵，圆白，照数尺，日中以艾藉珠，辄火出”。这些点火透镜的知识是随玻璃珠一起从西方传播到中国的。从这些记载可知，传进中国的“火珠”几乎都是“状若酸枣”或如“鸡卵”的双凸透镜。
迄明代，人们清楚阳燧与火珠是不同光学性质的两类取火工具，而且指出了火珠的光路。李时珍在《本草纲目》中说：
凡灸艾火者，宜用阳燧、火珠，承日取太阳真火。
进而，他又指出：
阳燧，火镜也。以铜铸成，其面凹，摩热向日，以艾承之，则得火。《周礼·司炬氏》以火燧取明火于日，是矣。火珠，见石部水精下。
而对火珠，他与逼：
火珠，《说文》谓之火齐珠。《汉书》谓之玫瑰。《唐书》云：东南海中有罗刹国，出火齐珠，大g-如鸡卵，状类水精，圆白，照数尺。日中以艾承之则得火，用灸艾炷不伤人。今占城国有之，名朝霞大火珠。又《续汉书》云，哀牢夷出火精、琉璃，则火齐乃火精之讹，正与水精对。
从李时珍的这段考释文字看，汉代人知道用以点火的火珠，它可能是水晶质，也可能是玻璃质。但是，李时珍在“琉璃”考释中，认为“火齐，与火珠同名”，并引《集韵》云：“琉璃，火齐珠也。”这些看法并不对。“火齐”，一般地判断为云母。云母有解理性，不能加工成“珠”，也不能用于点火。琉璃，虽可制成珠状，但其透明度比玻璃差，琉璃珠也不能用于对日取火。
除李时珍外，明代谢肇涮也写道：
至于阳燧、火珠，向日承之，皆可得火。
田艺蘅《留青日札》又写道：
以水精大珠，向日对照，以草纸承其下一点，透明，纸焦烟起，即得火燃。
田艺蘅的记述中，“以草纸承其下一点”，是说明在火珠不远处之焦点所在。“透明”是透过火珠可见之意。
