A nitidez da foto tirada com a pinhole depende do diâmetro do furinho. A distância focal é a distância entre o furo e o papel fotográfico ou filme preso na câmera.

Um dos primeiros pesquisadores a desenvolver o cálculo para estabelecer o tamanho do furo foi John William Strutt (1842–1919), também conhecido como Lord Rayleigh. Em 1904, ele dividiu o prêmio Nobel de Física com o químico, também inglês, Sir William Ramsay (1852-1916).  O prêmio foi concedido como reconhecimento por suas pesquisas sobre a densidade dos gases mais importantes e pela descoberta do argônio.

Depois de dez anos estudando pinholes, ele publicou, em 1891, uma fórmula relacionando o diâmetro do furo com a distância focal da pinhole.

Sua fórmula para o cálculo do diâmetro mais adequado do orifício é utilizada até hoje.

  fórmula de Rayleigh

Destrinchando a fórmula: d=diâmetro do furo; 1,9 é a constante de Rayleigh; f=distância focal (distância entre o furo e o papel fotográfico ou filme) e c=comprimento de onda da luz amarela (0,00055 mm).

A tabela abaixo foi publicado por Lord Rayleigh e fornece os diâmetros dos furos para diferentes distâncias focais das pinholes. Acrescentei uma coluna sugerindo para cada uma delas o tipo e o tamanho da agulha que pode ser utilizado.

Tabela contendo a distância focal e o diâmetro do buraco de agulha

Lord Rayleigh, published in 1891

Exemplo do cálculo do diâmetro para uma pinhole com distância entre ofuro (distância focal) o papel igual a 14 cm = 140 mm.

    o que dá d = 0,527 mm.

(Nesse caso, a agulha de costura número 12 á que mais se aproxima do valor calculado).

  com os valores em mm.