早在戰國時期，中國人發明了最原始的幻燈。據《韓非子·外儲說》記載：有個畫家，專門在豆莢內膜上作精細圖畫。他築上板牆，在木板上鑿小孔，日始出時將莢膜畫貼於小孔，於是在板屋內牆上龍蛇車馬歷歷可見。現代的幻燈所需的三個條件：光源、底片與屏幕，在《韓非子》的記述中一一具備，其光學原理也完全相同。中國古代人發明這種幻燈，不僅因地制宜，就地取材，其時間之早是其他文明古國所不能相比的。
影戲在中國起源於漢代。讓燈光照射於屏幕，將木偶一類物體在燈前舞動，其陰影就投在屏幕上。據記載，公元前2世紀，漢武帝劉徹因思念已故李夫人，方士齊少翁曾用「幻術」為武帝重現李夫人容貌。齊少翁在夜晚「張燈燭，設惟帳」，武帝遙望見李夫人之貌，她一會兒坐，一會兒走，但是又不能完全看清楚。因此，武帝反而愈加相思悲感。(《漢書·外戚列傳》)在這段文字記載中，雖然沒有明確指出影人或影物(即李夫人)是何物作成，何如動作，但我們不難判斷它就是影戲。宋代，還盛行另一種影戲：在鏡面上畫才子佳人之後，將鏡面對著燈光，讓反射光落在屏幕上，因而看到才子佳人的影像。
可以想到上述兩種影戲都缺少供人娛樂的故事情節。真正的影戲大概始於唐宋年間。它是漢代方士齊少翁影戲法發展的結果。只要讓影人或影物像木偶一樣的表演動作，那麼屏幕上就能出現栩栩如生的影子。據說，這樣的影戲在宋代京城，深受男女老幼的喜愛，「兒童喧呼，終夕不絕」。(周密：《武林舊事》卷二《元夕》)表演者邊表演邊說唱，每當演到悲傷的情節時，還有人為之哭泣。影人的製作起先不過是剪紙，後來發展到以羊皮雕刻形體，進而又演變為羊皮形體的四肢、頭頸都可活動。這就是中國歷史上有名的「皮影戲」。它起初誕生於中國，後來傳遍東亞各國，大約於元代傳到中亞，經過波斯傳到埃及、土耳其，18世紀傳入歐洲，成為世界的科學文化財富。
光學在古代藝術上的發展不僅有影戲，還有繪畫。大約10世紀時，人們知道用磷光物質作畫，使畫面在白晝與夜晚顯出不同情景。據載，宋代有一幀畫牛圖，白天，牛在欄外吃草；夜晚，牛在欄內躺卧。得到這張畫的人不知其所以然。僧人贊寧(公元918—999年)解釋說，這張畫用了兩種顏料：一是以蚌胎中的「水」和色作畫，這種畫就晝隱而夜顯；二是以沃焦山石塊(大概是石墨或熒光物質如氟石一類物體)磨水作畫，這種畫就晝顯而夜隱(周輝：《清坡雜誌》)。贊寧的解釋並不是沒有道理的。因為蚌體內液體含有磷光物質，晚上發出磷光；而石墨類物質作畫是黑色的，漆黑的夜晚自然看不見畫面上的黑色；如果氟石一類熒光物質，在無太陽光照射的夜晚，也不發光。