При фотографировании оптическое изображение объекта съемки с помощью оптической системы проецируется на светочувствительный слой фотоматериала в течение определенного промежутка времени, который называется выдержкой. В результате в светочувствительном слое образуется скрытое изображение объекта съемки, которое после химико-фотографической обработки фотоматериала превращается в видимое негативное или позитивное изображение.
Фотоаппарат состоит из ряда узлов и механизмов: съемного объектива, фокусирующего устройства, видоискателя, затвора, кассеты, а иногда и дополнительных устройств.
Известный с древности простейший прибор – камера-обскура, которой пользовались все изобретатели фотографии, – представлял собой светонепроницаемую коробку, в передней стенке которой имелось небольшое отверстие диаметром в 150—200 раз меньше, чем расстояние до экрана – фокальной плоскости, на которой располагался светочувствительный слой, воспринимающий перевернутое изображение. При этом условии аберрации (искажения – нерезкость изображения) практически отсутствовали, и качество изображения зависело только от дифракции света (отклонений от его прямолинейного распространения). Изменение масштаба изображения достигалось в некоторых пределах посредством удаления экрана от пропускающего свет отверстия.
Впоследствии в отверстие камеры-обскуры помещали собирательную линзу, причем ради возможности фокусирования фотокамеру составляли из двух задвигающихся друг в друга частей. Обычно с целью устранения аберраций фотообъектив сильно диафрагмировался. Уже в XVIII в. французский изобретатель Ж. Н. Ньепс пользовался ирисовой диафрагмой, состоявшей из нескольких серповидных лепестков, равномерно расположенных вокруг оптической оси объектива и связанных кольцом, при повороте которого изменялось световое отверстие. Однако это устройство было забыто и его «изобрели» много лет спустя, – сейчас прессовой диафрагмой снабжают объективы большинства фотокамер.
В начале 1840-х гг. во Франции возникло кустарное производство примитивных деревянных фотокамер. В 1841 г. была сконструирована небольшая фотокамера для дагерротипии с металлическим корпусом и портретным объективом Петцваля. Но только в 1888 г. за рубежом было положено начало выпуску фотокамер, приближавшихся к современному типу. В этом же году американский изобретатель Д. Истмен, основатель комплексной фотографической фирмы «Истмен-Кодак», разработал фотоаппарат, названный «Кодак № 1», ящичного типа, заряжавшийся роликовой лентой с эмульсионным слоем – сначала на бумажной основе, а позднее на прозрачной целлулоидной, каждый кадр имел круглое изображение диаметром 61/2 см. На фотокамеру «Кодак», дешевую и простую в обращении, быстро возник огромный спрос.
Популярность «Кодака» способствовала разработке и выпуску других подобных моделей, постепенно совершенствовавшихся вплоть до самых современных. В 1924 г. «Лейтц» в Германии выпустила впервые модель малоформатного аппарата «Лейка», рассчитанную на 35-мм роликовую пленку. «Лейка» легла в основу большого числа аналогичных аппаратов, выпускаемых и в настоящее время в разных странах.
Проникновение фотографии в Россию пробудило изобретательскую мысль отечественных фотографов. Так, московский фотограф А. Ф. Греков, увлекшийся дагерротипией, начал изготовлять для продажи деревянные камеры-обскуры простейшей конструкции.
Новый по тому времени (1885 г.) «походный фотографический прибор» разработал и построил подполковник И. И. Филиппенко для работ в экспедициях. Комплект устройства – фотоаппарат и приспособление для проявления пластинок на свету – умещался в небольшом чемодане.
В 1890 г. лейтенант Н. Н. Апостоли изготовил двойную камеру, верхняя часть которой служила для наводки на фокус по матовому стеклу и визирования во время съемки нижней камерой.
Фотограф И. Яновский описал в 1894 г. изобретенный им хронофотографический аппарат «для снимания ряда положений движущегося предмета», позволявший расчленять в виде серии моментальных фотографий движение объекта на отдельные фазы.
К началу 1890-х гг. в России появился ряд фотографических мастерских, в которых изготовляли аппараты на продажу и выполняли заказы на опытные экземпляры.
Заслуживает внимания применявшаяся в Первую мировую войну перископическая установка системы А. В. Мартынова, предназначенная для фотографирования панорам неприятельских позиций.
Она состояла из перископа, лимба с делениями (в градусах), отвеса и штатива, фотокамера крепилась в верхней части перископа на специальной площадке. Бурному прогрессу фотографии, особенно во второй половине ХХ в., способствовали как успехи в области химических процессов обработки фотоматериалов и создания новых фотоматериалов, так и достижение в области съемочной фототехники, в частности внедрение микроэлектроники, применение машинных методов расчета оптических систем, новых сортов стекол и др.