一、人眼成像的原理
摄影又称摄影术，就是人们通使用照相机把反射在景物上的光线，通过镜头在感光材料上感光而形成影像的过程。所以有些国家把照相机称为“照光机”，这是比较准确的，也就是说，摄影的过程并不是把景物摄录下来，而是把景物反射出的光线记录在感光材料上，形成的影像本不是景物的影像，而是光线在感光材料上形成了潜影。
照相机最早是谁发明的已无从查考，但第一个在底片的银盐上成像的是法国人达盖尔，就是今天的数码成像也是在达盖尔的银盐成像的基础上发展起来的，成像的原理一直不变。
归根结底，照相机是对人眼的仿生，照相机成像的原理与人眼看到景物在视网膜上成像的原理也是一样的——当然人眼比世界上最先进的照相机都更为先进，结构也更为复杂。下图就是人眼接受外界光线而成像的结构图。（这可是UU比照着生物老师的教科书画的，差点累死）
图（1）简约眼视网膜像的形成图
从上图我们可以看出，人眼中的晶状体就如同一个凸透镜，物体AB经过晶体透过节点后，会在视网膜上形成像ab，当然进入眼中的光线还必须通过瞳孔而到达后主焦点，而瞳孔则会根据光线的强弱自动调节其开孔大小。
眼睛之所以能看见周围的各种物体，一是必须有光，二是眼球内可以成像的构造。当我们睁开眼睛，从周围物体发射或反射而来的光，穿过瞳孔和晶状体，聚集在眼睛后面的视网膜上，形成这些物体的图像。连接视网膜的视神经立即把这些信息传送到大脑，所以我们就能看到这些物体。人以左右眼看同样的对象，两眼所见角度不同，在视网膜上形成的像并不完全相同，这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的前后、远近，从而产生立体视觉。当然就这一点而言，照相机只相当于人的一只眼，不可能产生立体的感觉了。
二、照相机的工作原理
明白了以上的道理，我们就很容易理解照相机的成像原理了。下图是简易照相机的成像光路图。
图（2）照相机成像原理图
被摄物发出或反射的光线，被照相机镜头汇聚，由摄影者调整镜头，在胶片平面处产生清晰的影像，当按下快门使胶片曝光时，就会把这个影像记录下来，通过冲洗就可以印制成照片。
观察以上图片，我们就会发现，照相机成像的原理与人眼成像的原理是一样的，不过人像成像只是一个会自动调节的晶状体，而照相机的关键部件则是一组镜头组。虽然是很复杂的镜头组，但起主要作用的还是凸透镜，在示意图中我们只是以一片凸透镜来代替。
在传统的照相机中，成像的关键其实就是感光片——胶片。胶片的发明是人类照相史上一个空前的壮举。人们在生活实践中，发现有些物质具有感光性，这样的东西比比皆是，比如说在苹果尚未成熟的时候，我们用纸剪成一个“喜”字粘贴到苹果受光的表面，到苹果红透后把纸再揭去，那么红色的苹果上就会留下黄而微绿的“喜”字，当然这就是最为简单的“曝光”了。摄影用的胶片大致类此，不过比这个更为快捷与精密。传统的胶片是在片基上均匀地涂布一层含有卤化银（主要是溴化银，还含有少量的碘化银与氯化银）的涂层，作为感光材料，因为人们发现卤化银经过光照后会形成潜影，如果我们人为地控制照射到胶片平面上的光量，就会记录下景物的影像，后期再经过一系列的化学处理，就会还原现实影像。彩色胶片相比较要复杂一些，片基上至少要涂布三层感光乳剂，分别为感红层，感绿层与感蓝层，以此来记录不同的光波。
这里面就有一个关键问题存在了，那就是如何来控制达到胶片上的通光量，所以现代的照相机上就会加进了光圈与快门。那么如何来理解这光圈与快门呢？人的眼睛有一种特性，在强光下瞳孔会收缩，在弱光下瞳孔会放大，我们从强光下进入弱光环境时，会有一个适应的过程，刚刚进入到弱光环境时，会看不见东西，但过一会儿就能看清了，其实这是人眼的瞳孔调节使然。照相机的光圈就如同这瞳孔，总得有一个控制通光多少的装置来控制进光量的多少。那么快门又是什么东西呢？快门其实就是打开光路与阻止光路的闸门。打一个通俗的比喻：给你一片菜园，再给你一个抽水机，让你在一定时间内把这个菜园的菜浇灌好。标准是菜地里不许存在任何一片干土，当然也不许有多余的水，这个程度也就如同感光片接受的感光量恰好。把菜园浇灌好的条件有两个，一个是抽水机抽水管的孔径，一个是时间。孔径就是光圈，时间就是快门速度。但是我们要问，如果这两者处理不好会出现什么情况？对于浇灌菜园来说，或是水没有浇足，菜园依然是“旱”，或是浇水过多，已经“涝”了，而这两种情况其实都是不利于蔬菜生长的。对于摄影而言，那就是曝光不足与曝光过度。如果曝光不足，应该记录下来的影像没有来得及记录，照片扩印出来后就是暗部细节丢失，黑的地方没有层次感，成了一团死黑；如果曝光过度又是如何？当然就是景物的高光部分的细节丢失，白的地方成了一片死白。
所以，照相机的关键操作当然就是光圈与快门的控制了。
三、现代照相机的结构
图（3）现代照相机结构图
科技发展的日新月异，使如今生产出的照相机花样百出、种类繁多、结构复杂、机械精密，新产品层出不穷。但无论各种照相机如何变化，结构如何纷繁，它们的基本构造是一致的。
1. 具备将目标体结成光学影像的成像系统，即镜头；
2. 具备由镜头至感光材料之间的曝光通道，即暗箱；
3. 具备一个能将各部件承装起来的载体，即机身；
4. 具备一个能盛装感光材料的装置，即后背。
所以，一切照相机的基本结构均为这四个部分－－镜头、暗箱、机身与后背。关于这个四个部分，详述如下：
（1）镜头部分
用光学玻璃制成的镜头，把进入镜头的光线汇聚起来，在感光材料上形成一个清晰的影像。由两片或更多片的光学玻璃组成的透镜，叫做透镜单元。透镜单元组成一个整体，这就是摄影镜头。
镜头根据功用不同，可以分为广角镜头、标准镜头、长焦镜头及微距镜头等。一般来说，镜头的视角与人眼的视角相仿的被人们习惯上称为标准镜头，简称“标头”，比如在135胶片相机上，50mm的镜头最为接近人眼的视角，故50mm头常常被人们冠之以“标头”的称号。同理，如果比人眼的视角更广的镜头就被称为广角镜头了，比如35mm广角，
24mm广角，乃至18mm超广角。比人眼的视角更小的镜头称为长焦镜头，比如85mm人像镜头，105mm微距，135mm长焦，180mm长焦，400mm长焦等。
但是数码相机的感光元件的尺寸远远小于135胶片的尺寸，现在的数码单反相机如果使用传统135胶片相机的镜头的话，常常要×1.5，比如过去的50mm镜头，现在变成了75mm的镜头了，相反，过去的小广角35mm的镜头接装在数码单反机上后反而最为接近人眼的视角，因此在数码相机上，35mm的镜头应该算作“标头”。
当然随着现代光学的发展，定焦镜头已不能满足人们日常生活的需要，于是各相机厂家纷纷研制开发变焦镜头，变焦镜头就是镜头的焦距是可变的那种，比如18-35被人称为广角变焦，35-70或28-70被人称为标准变焦，70-210被人称为望远变焦头等等。
