نحوه ی کارکرد دوربین سوراخ سوزنی
سال‌ها پیش از اختراع عکاسی، اساس کار دوربین عکاسی وجود داشته‌است؛ موزی، ارسطو و اقلیدس در سده ی ۵ و ۴ پیش از میلاد نحوه ی کارکرد دوربین سوراخ سوزنی را شرح داده‌بودند. در یونان باستان عقیده بر این بود که نور از چشم به سمت اشیاء می‌تابد و بازتاب آن باعث دیدن می‌شود. ارسطو و اقلیدس با استفاده از تئوری سوراخ‌سوزنی تلاش کردند خلاف آن نظریه را ثابت کنند؛ آن‌ها در پشت دوربین‌های سوراخ‌سوزنی صفحه‌ای نیمه‌مات قرار می‌دادند تا تصویر بازتاب‌شده ی روی آن با چشم دیده شود. در سده ششم میلادی، آنتمیوس در آزمایش‌های خود از دوربین تاریکخانه‌ای استفاده کرد.
ابن هیثم تئوری دوربین سوراخ سوزنی را گسترش داد و در مشاهدات خورشید گرفتگی خود از وسیله‌ای به نام «جعبه تاریک» استفاده کرده بود. او برای نخستین‌بار از دوربین سوراخ سوزنی و دوربین تاریکخانه‌ای در آزمایش‌هایش جهت بررسی خواص نور پرداخت. آلبرتوس ماگنوس در سده سیزدهم میلادی نیترات نقره و ژرژ فابریسیوس نقره کلرید را کشف کرد. دانیل باربارو در سال ۱۵۶۸ میلادی نحوه ی عملکرد دیافراگم و کارکرد عدسی در دوربین تاریکخانه‌ای را شرح داد. ویلهلم هومبرگ در سال ۱۶۹۴ میلادی توضیح داد که نور چگونه برخی از مواد شیمیایی را تاریک می‌کند و در سال ۱۸۰۲ میلادی توماس وجوود انگلیسی توانست بر روی سطح‌های حساس شده با نیترات نقره تصویر شفافی به دست آورد.
اتاق تاریک منجر به تکامل عکاسی و پیدایش دوربین عکاسی شد. اتاق تاریک عبارت از اتاقی بدون پنجره است که به جز روزنه‌ای که بر یکی از دیوارهای اتاق تعبیه شده، هیچ نوری به آن وارد نمی‌شود. تصاویر یا چشم‌اندازهای روبه‌روی روزنه به صورت وارونه بر دیوار روبرویش بازتاب می‌یابد که قابل دیدن است. بعضی از نگارگران از تصاویر بازتاب یافته به عنوان الگوی نقاشی استفاده می‌کردند. بعدها این اتاق تاریک در ابعاد کوچکتر تبدیل شد به دوربین عکاسی شد یعنی در برابر روزنه‌ای که وجود داشت ماده ی حساس به نور قرار می‌دادند تا تصاویر بازتابش یافته، ثبت و ضبط شوند.
نخستین عکس ثبت‌شده در تاریخ توسط ژوزف نیسه‌فور نیپس
نخستین تصویر لیتوگرافی نوری در سال ۱۸۲۲ میلادی توسط مخترع فرانسوی، ژوزف نیسه‌فور نیپس[پانویس ۷] تولید شد اما در هنگام رونوشت‌برداری از بین رفت. اما نیپس در سال ۱۸۲۶ دوباره توانست عکسی دائمی از طبیعت به نام اصطبل و کبوترخانه را خلق کند.[۲۱] ولی زمان نوردهی این عکس هشت ساعت بود که زمان بسیار درازی است، و مشکل دیگر هم این بود که تصویر نگاتیو بود یعنی هرچه سفید بود را سیاه هرچه سیاه بود را سفید نشان می‌داد. به همین دلیل او به دنبال یافتن فرایند بهتری بود و با همکاری لوئی داگر،[پانویس ۸] آزمایش‌هایی را بر ترکیبات نقره براساس یافته‌های یوهان هاینریش شولتز[پانویس ۹] در سال ۱۸۱۶ میلادی انجام دادند؛ در آن سال شولتز مشاهده کرد که مخلوطی از نیترات نقره و گچ در مقابل نور، تیره می‌شوند.
نیپس در سال ۱۸۳۳ میلادی درگذشت؛ ولی داگر در سال ۱۸۳۷ توانست روش داگرئوتایپ را اختراع کند. داگرئوتایپ بدین‌گونه بود که به صفحه‌ای نقره‌ای مدتی بخار ید داده تا نسبت به نور حساس شود، سپس آن را درون یک دوربین جعبه‌ای گذاشته و با برداشتن عدسی حدود ۱۵ تا ۳۰ دقیقه نور از شی موردنظر به صفحه ی نقره‌ای تابانده می‌شد. برای ظهور تصویر، صفحه را در محلول جیوه با حرارت ۶۵ درجه قرار می‌داد تا با چسبیدن ذرات نقره و جیوه، عکس به وجود آید؛ سپس صفحه را در آب سرد فرو می‌برد تا سطح آن پایدار گردد، در نهایت صفحه را در آب‌نمک (سدیم کلرید) قرار می‌داد و تصویر ظاهر می‌شد. یکی از مشکلات روش داگرئوتایپ این بود که فقط می‌شد یک نسخه ی پوزیتیو یا مثبت (عکس دائمی) از سوژه ثبت کرد.
این عکس در سال ۱۸۴۹ به روش کالوتایپ برداشته شده
در سال ۱۸۳۵ میلادی، چند ماه پس از اینکه نتیجه ی آزمایش‌های لوئی داگر اعلام شد، شیمی‌دان انگلیسی، هنری فاکس تالبوت گزارشی از روند عکاسی خود که آن را «طراحی نوری» نامیده بود منتشر کرد؛ تالبوت این روش را در سال ۱۸۳۵ میلادی ابداع کرده بود اما آن را مخفی نگه داشت و روش خود را کامل و در سال ۱۸۴۰ با عنوان کالوتایپ معرفی کرد. در این روش، به‌جای استفاده از صفحات فلزی، از کاغذ حساس‌شده به نیترات نقره با ترکیبی از سدیم کلرید و اسید گالیک استفاده کرد. کاغذ حساس‌شده به مدت دو دقیقه نوردهی می‌شد و پس از آن یک تصویر پنهان به وجود می‌آمد که آن را با استفاده از پتاسیم یدید و سدیم سولفات به صورت نگاتیو (منفی) در اندازه‌های کوچکتر ثبت می‌کرد. سپس با استفاده از آن می‌شد نسخه‌های دائمی فراوانی در اندازه‌های مختلف تهیه کرد؛ تا پیش از این عکاسان مجبور بودند صفحه ی حساس را به اندازه ی شی موردنظر بسازند و امکان تغییر در اندازه وجود نداشت. تا سال ۱۸۶۰ میلادی روش داگرئوتایپ به کلی منسوخ شد و عکاسی مبتنی بر نسخه‌های نگاتیو و پوزیتیو جایگزین آن شد. در سال ۱۸۳۹ جان هرشل با استفاده از سدیم تیو سولفات روشی را برای تهیه ی نسخه ی نگاتیو روی شیشه ابداع کرد که به‌مرور جایگزین نگاتیوهای کاغذی شد.
نخستین عکس رنگی از یک روبان که در سال ۱۸۶۱ توسط جیمز کلرک ماکسول عکسبرداری شده
تئوری عکس رنگی سه‌رنگ، توسط جیمز کلرک ماکسول فیزیکدان انگلیسی در سال ۱۸۵۵ پیشنهاد شده بود. برپایه ی نظریه ی او، نور مرئی از سه رنگ اساسی قرمز، سبز و آبی، تشکیل شده‌است. پس فیلمی از سه لایه ساخت که هر لایه ی آن نسبت به یکی از سه رنگ‌های اولیه حساس بود و توانست نخستین عکس رنگی را در سال ۱۸۶۱ به ثبت برساند.
بالاخره در سال ۱۸۷۴، یک شرکت انگلیسی نخستین شیشه‌های خشک عکاسی را به بازار عرضه کرد و عکاسی جنبه ی عملی به خود گرفت. اما حمل و نقل مقدار زیادی شیشه، از لحاظ سنگینی و شکنندگی، یکی از مشکلات پیش روی بود تا اینکه در سال ۱۸۷۱ ریچارد مادوکس، فیزیکدان و عکاس انگلیسی با ابداع فیلم عکاسی ژلاتینی، زمان عکسبرداری را کوتاه کرد و جابه‌جایی فیلم‌های عکاسی را راحت نمود که نقطه ی عطفی در تاریخ عکاسی محسوب می‌شود.
یک فیلم رول
جورج ایستمن آمریکایی در سال ۱۸۸۴ میلادی فیلم رول را که فیلمی از جنس پلاستیک آغشته به امولسیون ژلاتینی است را ابداع کرد و با ساخت دوربین جعبه‌ای در سال ۱۸۸۸، عکاسی را برای مردم عادی مقرون به صرفه نمود و تحول مهمی در عکاسی ایجاد کرد؛ شعار تبلیغاتی کمپانی کداک برای دوربین‌هایش چنین بود که «شما دکمه را فشار دهید، بقیه‌اش را ما انجام می‌دهیم.»
عکس دیجیتال از سفر آپولو ۱۱
در نوامبر ۱۹۴۸ ادوین لند نوعی دوربین آنالوگ ظهور فیلم فوری موسوم به دوربین پولاروید را اختراع کرد که بلافاصله پس از عکسبرداری، نسخه ی چاپ‌شده ی عکس را پرینت می‌کردند و عکس گرفته‌شده یک دقیقه بعد و در مدل‌های جدیدتر تا چند ثانیه بعد، قابل رویت بود. تصاویر دیجیتال در دهه ی ۱۹۶۰ میلادی و در جریان پیاده‌کردن انسان در ماه، تکامل پیدا کرد. دستگاه‌های گیرنده ی امواج آنالوگ، اطلاعاتی که در مورد عکس از فضا ارسال می‌شد را بسیار دشوار دریافت می‌کردند. با دیجیتالیزه سیگنالها و تقویت آن‌ها، پارازیتها حذف می‌شدند و تصاویر واضح به‌دست می‌آمد.
پیدایش عکاسی و رواج روش‌های گوناگون این فن در ایران، با اختلاف حدود سه سال از اعلام موجودیت عکاسی در فرانسه روی داده‌است. اختراعات و انواع ابزار و تجهیزات عکاسی دو تا سه سال پس از اینکه به بازار می‌آمد به‌طور هدیه به‌دست پادشاه ایران می‌رسید. نخستین دستگاه‌های عکاسی به روش داگرئوتایپ، به درخواست محمد شاه قاجار از کشورهای روسیه و انگلیس به دربارِ ایران وارد شد و در اواسط دسامبر سال ۱۸۴۲ میلادی (پایان آذر سال ۱۲۲۱ خورشیدی) نخستین عکسبرداری در ایران انجام گرفت.