潘向阳也是第一批京师大学堂的学员，他是秀才出身，而且还是小有名气的画家，进入学堂之后，逐渐对光学产生了浓厚的兴趣。
华夏对光和影像的研究，有着十分悠久的历史。
早在公元前四百多年，《墨经》一书就详细记载了光的直线前进、光的反射, 以及平面镜、凹面镜、凸面镜的成像现象。
到了宋代，在沈括所著的《梦溪笔谈》一书中，还详细叙述了“小孔成像匣”的原理。
京师大学堂光学专业的学生第一项任务也是总结前人知识，而后进行研究。
潘向阳进入学堂之后没有放弃自己的爱好，仍然喜欢作画，他在这里还学习了素描的画法，并且对“写实派”产生了浓厚的兴趣。
结合所学到的光学原理, 他发现可以通过针孔将物体的影像映照在墙壁上，他还用铅笔对其进行了记录。
崇祯元年八月份，他通过玻璃板上撒上沥青粉末，上面再敷上一层油或蜡，使之成为半透明体。
在阳光下，经过长时间照射，可以留下水果的白色影子，制成不会消逝的照片。
但是，每制作一张这样的照片，就要在阳光下晒上6至8个小时，这样复杂的过程显然不适合实际使用。
而这促使他继续研究成像摄影技术。
崇祯元年九月份的时候，潘向阳无意中把一块玉佩放在用碘处理过的金属板上。
他发现这块玉佩的影子居然印到了板上。
这一现象使他大为吃惊。
于是，他让机械加工厂的老匠人磨制了一块金属板，并在上面涂了碘，用镜头进行拍摄，果然拍下了薄薄的影子。
这一实验的成功极大地鼓舞了潘向阳的信心，使他继续向突破显影照相技术的最后难关进军。
这里潘向阳需要感谢栾锦，因为“碘”这种物质正是栾锦根据萧升提供的方法制备的。
除了碘之外，栾锦还根据萧升的《海外研究记闻》之中关于化学实验方面的内容, 制备了很多矿物出来。
这为科学院化工学的研究提供了很好的素材。
潘向阳继续寻找增加底片清晰度的方法。
一次偶然的机会, 他把底片落到了实验药剂的一个柜子里。
当他发现的时候，看到过去曾经曝过光的底片上，影像变得十分清晰。
这个现象让他非常兴奋，为了找到答案，他每天晚上将一张曝过光的底片放在柜子里。
第二天早晨，在取出底片的同时取出柜子里的一种试剂。
利用控制变量的方法，如果某一种有效试剂被取出柜子外，再放进曝过光的底片就不可能在变得显现清晰。
但是使潘向阳意外的是，当柜子里的试剂全部取完后，底片仍然显像清晰。这不禁使潘向阳十分惊异。
为了彻底查清原因，潘向阳把柜子翻来覆去进行检查，终于发现了柜子里有一些小水银珠。
于是他断定，现象一定是水银造成的。
经过分析后，潘向阳推断：因箱子里温度较高，水银蒸发影响底片，使其显像良好。
为了证实这一判断，潘向阳把曝过光的底片放在暗室里，用水银蒸汽进行试验, 果然取得了预期效果。
这样, 于崇祯元年十月下旬，潘向阳就解决了照相的关键技术——显影问题。