最早的照相機結(jié)構(gòu)十分簡單，僅包括暗箱、鏡頭和感光材料。現(xiàn)代照相機比較復雜，具有鏡頭、光圈、快門、測距、取景、測光、輸片、計數(shù)、自拍等系統(tǒng)，是一種結(jié)合光學、精密機械、電子技術(shù)和化學等技術(shù)的復雜產(chǎn)品。
在公元前400年前 ，墨子所著《墨經(jīng)》中已有針孔成像的記載；13世紀，在歐洲出現(xiàn)了利用針孔成像原理制成的映像暗箱，人走進暗箱觀賞映像或描畫景物；1550年，意大利的卡爾達諾將雙凸透鏡置于原來的針孔位置上，映像的效果比暗箱更為明亮清晰 ；1558年，意大利的巴爾巴羅又在卡爾達諾的裝置上加上光圈，使成像清晰度大為提高；1665年，德國僧侶約翰章設(shè)計制作了一種小型的可攜帶的單鏡頭反光映像暗箱，因為當時沒有感光材料，這種暗箱只能用于繪畫 。

1822年，法國的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一張照片，但成像不太清晰，而且需要 八個小時的曝光。1826年，他又在涂有感光性瀝青的錫基底版上，通過暗箱拍攝了一張照片。

1839年，法國的達蓋爾制成了第一臺實用的銀版照相機 ，它是由兩個木箱組成，把一個木箱插入另一個木箱中進行調(diào)焦，用鏡頭蓋作為快門，來控制長達三十分鐘的曝光時間，能拍攝出清晰的圖像。
1860年，英國的薩頓設(shè)計出帶有可轉(zhuǎn)動的反光鏡取景器的原始的單鏡頭反光照相機；1862年，法國的德特里把兩只照相機疊在一起，一只取景，一只照相，構(gòu)成了雙鏡頭照相機的原始形式；1880年，英國的貝克制成了雙鏡頭的反光照相機。
隨著感光材料的發(fā)展，1871年，出現(xiàn)了用溴化銀感光材料涂制的干版，。
隨著放大技術(shù)和微粒膠卷的出現(xiàn)，鏡頭的質(zhì)量也相應地提高了。1902年，德國的魯?shù)婪蚶�用賽得爾�?855年建立的三級像差理論，和1881年阿貝研究成功的高折射率低色散光學玻璃 ，制成了著名的“天塞”鏡頭，由于各種像差的降低，使得成像質(zhì)量大為提高。在此基礎(chǔ)上，1913年德國的巴納克設(shè)計制作了使用底片上打有小孔的 、35毫米膠卷的小型萊卡照相機。
不過這一時期的35毫米照相機均采用不帶測距器的透視式取景器。1930年制成彩色膠卷；1931年，德國的康泰克斯照相機已裝有運用三角測距原理的雙像重合測距器，提高了調(diào)焦準確度，并首先采用了鋁合金壓鑄的機身和金屬幕簾快門。
1935年，德國出現(xiàn)了埃克薩克圖單鏡頭反光照相機，使調(diào)焦和更換鏡頭更加方便。為了使照相機曝光準確，1938年柯達照相機開始裝用硒光電池曝光表。1947年，德國開始生產(chǎn)康泰克斯S型屋脊五棱鏡單鏡頭反光照相機，使取景器的像左右不再顛倒，并將俯視改為平視調(diào)焦和取景，使攝影更為方便。

1956年，聯(lián)邦德國首先制成自動控制曝光量的電眼照相機 ；1960年以后,照相機開始采用了電子技術(shù)，出現(xiàn)了多種自動曝光形式和電子程序快門；1975年以后，照相機的操作開始實現(xiàn)自動化。
照相機品種繁多，按用途可分為風光攝影照相機、印刷制版照相機、文獻縮微照相機、顯微照相機、水下照相機、航空照相機、高速照相機等；按照相膠片尺寸，可分為110照相機(畫面13×17毫米)、126照相機(畫面28×28毫米)、135照相機(畫面24×18，24×36毫米)、127照相機(畫面45x45毫米)、120照相機(包括220照相機，畫面60×45,60×60,60×90毫米)、圓盤照相機(畫面8.2x10.6毫米)；按取景方式分為透視取景照相機、雙鏡頭反光照相機、單鏡頭反光照相機。
任何一種分類方法都不能包括所有的照相機，對某一照相機又可分為若干類別，例如135照相機按其取景、快門、測光、輸片、曝光、閃光燈、調(diào)焦、自拍等方式的不同 ，就構(gòu)成一個復雜的型譜。
照相機利用光的直線傳播性質(zhì)和光的折射與反射規(guī)律，以光子為載體，把某一瞬間的被攝景物的光信息量，以能量方式經(jīng)照相鏡頭傳遞給感光材料，最終成為可視的影像。
照相機的光學成像系統(tǒng)是按照幾何光學原理設(shè)計的，并通過鏡頭，把景物影像通過光線的直線傳播、折射或反射準確地聚焦在像平面上。
攝影時，必須控制合適的曝光量，也就是控制到達感光材料上的合適的光子量。因為銀鹽感光材料接收光子量的多少有一限定范圍，光子量過少形不成潛影核，光子量過多形成過曝，圖像 又不能分辨。照相機是用光圈改變鏡頭通光口徑大小，來控制單位時間到達感光材料的光子量，同時用改變快門的開閉時間來制曝光時間的長短。
從完成攝影的功能來說，照相機大致要具備成像、曝光和輔助三大結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。成像系統(tǒng)包括成像鏡頭、測距調(diào)焦、取景系統(tǒng)、附加透鏡、濾光鏡、效果鏡等；曝光系統(tǒng)包括快門機構(gòu)、光圈機構(gòu) 、測光系統(tǒng)、閃光系統(tǒng)、自拍機構(gòu)等；輔助系統(tǒng)包括卷片機構(gòu)、計數(shù)機構(gòu)、倒片機構(gòu)等。

鏡頭是用以成像的光學系統(tǒng)，由一系列光學鏡片和鏡筒所組成，每個鏡頭都有焦距和相對口徑兩個特征數(shù)據(jù)；取景器是用來選取景物和構(gòu)圖的裝置，通過取景器看到的景物，凡能落在畫面框內(nèi)的部分，均能拍攝在膠片上 ；測距器可以測量出景物的距離，它常與取景器組合在一起，通過連動機構(gòu)可將測距和鏡頭調(diào)焦聯(lián)系起來，在測距的同時完成調(diào)焦。
光學透視或單鏡頭反光式取景測距器都須手動操作，并用肉眼判斷。此外還有光電測距、聲納測距、紅外線測距等方法，可免除手動操作，又能避免肉眼判斷帶來的誤差，以實現(xiàn)自動測距。
快門是控制曝光量的主要部件，最常見的快門有鏡頭快門和焦平面快門兩類。鏡頭快門是由一組很薄的金屬葉片組成，在主彈簧的作用下，連桿和撥圈的動作使葉片迅速地開啟和關(guān)閉 ；焦平面快門是由兩組部分重疊的簾幕(前簾和后簾)構(gòu)成，裝在焦平面前方附近。兩簾幕按先后次序啟動，以便形成一個縫隙。縫隙在膠片前方掃過，以實現(xiàn)曝光。
光圈又叫光闌，是限制光束通過的機構(gòu)，裝在鏡頭中間或后方。光圈能改變能光口徑，并與快門一起控制曝量。常見的光圈有連續(xù)可變式和非連續(xù)可變式兩種。
自拍機構(gòu)是在攝影過程中起延時作用，以供攝影者自拍的裝置。使用自拍機構(gòu)時，首先釋放延時器，經(jīng)延時后再自動釋放快門。自拍機構(gòu)有機械式和電子式兩種，機械式自拍機構(gòu)是一種齒輪傳動的延時機構(gòu)，一般可延時8～12秒 ；電子式自拍機構(gòu)利用一個電子延時線路控制快門釋放。
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