Fotoğraf makinesinin kökenleri icat edildiği 1839 yılından çok öncelere dayanmaktadır. Yaklaşık 30.000 yıl önce mağara duvarlarına çizilen ilk resimler, insanların yaşadıkları anı belgeleme duygusunu ortaya koyan ilk örneklerden sayılabilir.

M.Ö. 4. yüzyılda Aristoteles, Problem adlı çalışmasında, iğne deliği de denilen, küçük bir delikten elde edilen görüntünün oluşumunu yorumlamaya çalışmasıyla fotoğraf makinesinin atası sayılan camera obscura’nın (Latince’de camera = oda, obscura = karanlık) temellerini atmış oldu.

Camera obscura’nın basit bir işleyişi vardır : Bir duvarında küçük bir deliği olan bir karanlık odada, küçük delikten giren ışık, tam karşısında bulunan duvarın yüzeyine dışarıdaki manzaranın ters görüntüsünü yansıtır.

10. yüzyılda yaşamış, Alhazen adıyla da bilinen Arap fizikçi ve matematikçi İbn Al-Haitam, mum ve üzerinde küçük bir delik bulunan bir perde kullanarak basit bir camera obscura yapmıştı. İbn Al-Haitam’ın bu çalışması Avrupa’da değer bulsa da camera obscura’nın pratik bir araç haline gelmesi için uzun bir zaman geçmesi gerekecekti. Camera obscura’nın kuramsal yöntemi ve uygulama alanlarıyla ilgili basılı ilk bilgiler 15. yüzyılda Cesare Cesariano, ardından da Reiner Frisiustarafından ele alınmış, bir iğne deliği kameranın ilk görseli ise gökbilimciGemma Frisius’un 1545 tarihli De Radio Astronomica et Geometrica adlı kitabında yer almıştı.

Fizikçi Girolamo Cardano tarafından kullanılmaya başlanan çift taraflı dışbükey mercekler aracılığıyla camera obscura pratik anlamda kullanılmış oldu. Bu adımla birlikte eskisinden daha net bir görüntü elde etme imkânı doğdu. Camera obscura’nın isim babası olan gökbilimci Johannes Kepler (1571-1630), taşınabilir bir camera obscura yaparak önemli bir katkıda bulundu. 19. yüzyıla gelindiğinde, camera obscura’lar artık yerlerini içinde ayna, önünde objektif bulunan fotoğraf makinelerine bırakmaya hazırdır.