现代相机有几个组成部分，其中最重要的是镜头。隐形眼镜的使用可以追溯到2500多年前。镜头的最初用途可能不是用来增强早期相机的效果，因为它们也可以用来放大小细节或点火。针孔投影和透镜这两个概念最终被结合起来，创造了一个改进的图像投影。

这幅13世纪的插图由中世纪的英国哲学家罗杰·培根绘制，画的是装满水的球形玻璃容器折射出的光。

针孔的大小和圆度会影响投影的清晰度和亮度，而使用透镜则可以对光线进行塑形和控制。

第一次有文献记载在暗箱中包含镜头可以追溯到1550年。意大利数学家杰罗拉莫·卡达诺描述了使用玻璃圆盘将街道图像投射到一张非常白的纸上，保真度更高。

埃杜阿尔·马内在塞纳河上的一艘船上的克劳德·莫奈的肖像画。

现代相机发展的另一个关键组成部分是捕捉图像以便日后观看。暗箱展示了暗室外发生的事件的实时图像。艺术家可以在参考投影图像的同时素描或绘制图像，但这种技术并不需要，因为大多数艺术家可以直接从场景工作，而不需要将其投影到表面上。

一名男子借助暗箱将现实世界的场景投射到他的纸上作画的插图。

到了18世纪早期，光敏材料开始被用于可以记录黑白图像的实验中。约翰·海因里希·舒尔茨发现硝酸银化合物在阳光下变暗，这是导致胶片摄影的关键一步。

托马斯·韦奇伍德(Thomas Wedgwood)在18世纪90年代描述了在纸上涂上硝酸银来记录“银画”(silver Pictures)，这些照片必须保存在黑暗中，以防止它们完全变黑。每看一次，图像就会进一步暴露，因为图像不是固定的。

又过了几十年，才出现了一种保护图像不被进一步曝光的方法。

人们普遍认为，第一台真正意义上的照相机是在1816年由法国发明家约瑟夫·Nicéphore Niépce发明的，他写信给他的嫂子，描述了他如何成功地用一台简陋的照相机拍摄小照片。

1826年，Niépce的第一个日晷机能够在石头上记录平版版画。1827年在锡盘上的日晷图仍然保存下来，被认为是现存最古老的真实世界照片。据估计，这一过程需要8小时或更长时间的曝光，因此其结果不如后来的技术清晰。