Pierwsze aparaty fotograficzne były dalekie swoją doskonałością od sprzętu, jakim dziś się posługują choćby amatorzy. Mało tego, w przypadku fotografii nie powinno się nawet mówić o aparacie fotograficznym, albowiem nie zawierał on elementów optycznych, ani innych skomplikowanych konstrukcji, które umożliwiały pracę ze światłem. Pierwszymi przyrządami do utrwalania obrazu były tzw. Camera obscura czyli ciemna komnata w tłumaczeniu z języka łacińskiego. Pozwalały one na uzyskanie rzeczywistego obrazu.

Camera obscura, nazywana inaczej ciemnią optyczną czy kamerą otworkową, jest niezwykle prostym urządzeniem, które każdy może wykonać samodzielnie. Jest to bowiem wyciemnione od środka pudełko. Wyciemnienie jest potrzebne do zredukowania odbić światła. Na jednej ze ścianek umiejscawia się niewielki otwór, przez który ma wpadać światło. To jest obiektyw. Na przeciwległej ściance umieszcza się matową szybkę, tzw. matówkę, lub kalkę techniczną. Światło, wpadając przez mały otwór, tworzy na matówce lub kalce odwrócony i pomniejszony lub powiększony obraz. Jeśli zamiast matówki umieści się kliszę fotograficzną, można otrzymać zdjęcie. Obraz będzie charakteryzował się pewną miękkością, łagodnymi kontrastami, rozmyciem i nieskończona głębia ostrości. Do tego będzie można zaobserwować zupełny brak dystorsji. Jeśli do zdjęcia wykorzystany zostanie film barwny, kolory na zdjęciu będą pastelowe. Dzisiaj kamera otworkowa wykorzystywana jest głównie do fotografii artystycznej lub w celach nauczenia się podstaw fotografii i zrozumienia tego zjawiska.

Niemniej jednak to właśnie kamera otworkowa była jednym z pierwszych urządzeń, które zapisywały obraz. Początków jej można doszukiwać się już w starożytnej Grecji. Już Arystoteles podczas częściowego zaćmienia Słońca zaobserwował obraz tworzony na ziemi przez promienie słoneczne, później Euklides w swoim dziele Optyka, opisał prostoliniowe rozchodzenie się światła i możliwość powstania obrazu po przejściu promieni słonecznych przez niewielki otwór. Także starożytni Chińczycy prowadzili obserwacje przy użyciu prostego instrumentu optycznego. Pierwszy znany opis ciemni fotograficznej znajduje się w rękopisach pewnego arabskiego matematyka Alhazena z Basry. Dokument pochodzi prawdopodobnie z roku 1020. Dokument w średniowieczu przetłumaczono na łacinę, a jego treść miała wielki wpływ na naukę, zwłaszcza pracę Rogera Bacona i Johannesa Keplera. To właśnie Bacon poprzez analogię do camera obscura wyjaśnił powstawanie obrazu w ludzkim oku.

Sama ciemnia fotograficzna wykorzystywana była przez licznych artystów na przełomie wieków. Korzystali z niej m.in. Leonardo da Vinci czy Girolamo Cardano, a Johann Wolfgang Goethe za pomocą kamery otworkowej utrwalał obraz ze swoich podróży. Dzięki niej można podziwiać dzisiaj najstarszą fotografię z pierwszej połowy XIX wieku.