사진촬영을 위한 광학기기. 사진기(寫眞機)라고도 한다. 흔히 말하는 사진뿐만 아니라 보도사진·상업사진·건축사진 등의 분야, 또는 현미경사진·뢴트겐 사진·항공사진·천체사진 등 의학이나 공업·학술의 광범위한 분야에 걸쳐 사용된다.

【원리와 구성】 카메라는 피사체를 렌즈를 통해서 감광재료(현재는 주로 롤필름이 사용됨)에 결상(結像)시키는데, 렌즈와 필름 사이를 어두운 방으로 할 필요가 있으며, 어둠상자 구실을 하는 몸체에 렌즈를 장치하고 필름을 장전할 수 있는 구조로 되어 있다.
이것만 있어도 촬영을 할 수는 있으나, 현재는 필름 감도가 높으므로 조리개와 잠시 동안만 빛을 통과시키는 셔터, 촬영범위를 알기 위한 파인더, 거기에 롤필름을 감는 장치가 첨가되어 있다.

이 밖에 촬영을 편리하게 하고 실패를 방지하는 기구로서 노출계와 각종 자동기구(自動機構)가 필요에 따라 장치되어 있다. 카메라 몸체는 카메라의 종류에 따라 필요한 형태로 제작되고, 주로 경합금 다이캐스트제(製)로, 간혹 합성수지제도 있다. 또 카메라에 따라서는 스테인리스를 프레스로 성형한 것도 볼 수 있다.

옛날에는 나무로 만든 몸체나 프레스에서도 철판을 재료로 사용하였으나, 최근에는 특수한 카메라 외에는 찾아볼 수 없다. 또 대형 카메라에서는 렌즈 부분과 후면(back) 부분 중간에 가죽이나 인조가죽으로 만든 주름상자를 사용하였다.

【각 부분의 기능과 조작】
〈렌즈〉 렌즈는 간단한 카메라의 경우는 볼록(凸) 메니스커스 렌즈를 사용하는 경우도 있고 플라스틱 렌즈도 사용하지만, 대부분의 경우 3장 이상의 렌즈로 구성되고, 전체적인 형태는 볼록렌즈로 되어 있다.

이것은 필요한 범위 전체에 필요한 상(像)을 맺게 하고, 렌즈를 가급적 밝게 하면서도 중심부와 주변부의 밝기를 균일하게 하며, 또한 화상(畵像)이 비뚤어지지 않아야 된다는 요구를 충족시키기 위한 것으로 1장의 렌즈만 가지고는 만족할 만한 결과를 얻을 수 없기 때문에, 그 렌즈는 성질이 서로 다른 광학렌즈를 짝지어 각각의 렌즈가 구성되어 있다. 카메라 렌즈에는 투과광의 광량을 조절하는 조리개가 달려 있으며, 일반적으로는 조리개의 지름을 연속적으로 변화시킬 수 있는 홍채조리개(iris diaphragm)가 사용된다.

렌즈의 전면 둘레에 1:2나 1:2.8이라는 표시가 있는 것이 그것인데, 유효구경을 1로 하였을 때 초점거리와 비를 보여주고 있다. 예를 들어서 1:1이라는 렌즈가 있다면 렌즈의 유효구경과 초점거리가 같은 아주 밝은 렌즈라고 볼 수 있으며, 다시 말해서 유효구경에 비하여 초점거리의 비가 작은 렌즈일수록 밝다.

일반적으로 카메라에 부착된 렌즈는 표준렌즈로 그 초점거리와 필름화면의 대각선이 대체로 같은 경우가 많다. 이 조건하에서는 찍히는 각도[寫角]가 약 50 °에서 자연스럽게 찍히기 때문이다. 찍히는 각도가 60 °보다 넓은 렌즈를 광각(廣角)렌즈, 표준렌즈보다 초점거리가 길고 사각이 좁은 렌즈를 장초점(長焦點)렌즈라고 하며, 이 중에서 렌즈의 전면으로부터 초점면까지의 길이를 초점거리보다 짧게 설계한 렌즈를 망원렌즈라고 하지만 일반적으로는 이 두 가지를 구분하지 않고 있다.

렌즈는 사각이 넓을수록 원근감이 강하게 묘사되는(렌즈에 가까운 것이 크게 찍히고 먼 것이 작게 찍힌다) 성질이 있으며, 이와 반대로 사각이 좁아지면 원근감이 없어진 것같이 찍힌다. 렌즈를 교환해서 사용할 때는 사각의 차이 뿐만 아니라 이러한 원근감의 묘사성질을 활용하면 효과가 커진다.

〈조리개〉 조리개 눈금은 조리개의 면적이 1/2비율로 표시되며, 일반적으로 1, 1.4, 2, 2.8, 4,… 등으로 표시되어 있지만 최대 F수(렌즈의 밝기에 해당함)만은 이 이외의 수치(數値)로 되어 있는 경우도 많다. 예를 들면, 1.7이나 1.8렌즈 등이 이에 속한다. 조리개는 렌즈의 투과광의 광량을 조절하는 외에 어느 거리에 초점을 맞추었을 때 그 전후의 어느 범위가 선명하게 찍히는가 하는 성질, 즉 피사체심도(被寫體深度)를 변경시킬 수 있다.

이 피사체심도는 같은 조건하에서는, ① 조리개를 죌수록 깊어지며, 열수록 얕아진다. ② 원거리에 초점을 맞출수록 깊고 근거리에 있어서는 얕아진다. ③ 초점을 맞춘 거리의 앞쪽은 얕고 뒤쪽은 깊다. ④ 렌즈의 초점거리가 짧을수록 깊고, 길면 얕다라는 네 가지 성질로 집약된다. 따라서, 촬영의 목적에 부합되도록 조리개를 결정하고 피사체심도를 살리는 것이 중요한 조건이 된다.

〈셔터〉 셔터는 피사체의 밝기에 맞추어 필요한 광량만을 필름면에 보내는 작용을 하는 것이 그 임무인데, 최근의 대부분의 카메라는 렌즈 셔터나 포컬플레인 셔터의 두 가지 중 하나를 사용하고 있다. 그러나 카메라에 따라서는 길로틴 셔터를 복잡하게 만든 형식이나 조립어둠상자와 같이 솔른튼 셔터를 렌즈 앞에 장치한 형식도 있다.

렌즈 셔터의 일반형은 렌즈구성의 중간에 셔터깃이 있어 노출시간에 따라서 이 철편(鐵片)으로 된 깃이 개폐하여 노출하는데, 어떤 기계는 렌즈 교환을 편리하게 하거나 기타의 기구적(機構的)인 면에서 셔터깃을 렌즈군의 바로 뒷면에 위치시키는 경우도 있다. 이러한 형식을 비하인드 렌즈 셔터(behind lens shutter)라고 한다.

렌즈 셔터 중에서 피사체의 밝기에 따라서 조리개와 셔터의 조합이 결정되는 형식을 프로그램 셔터라고 하며, 노출계연동(露出計連動) 카메라나 EE(electric eye) 카메라에 이용된다. 포컬플레인 셔터는 초점면의 바로 앞을 일정한 슬릿(slit:間隔)을 가진 막(幕)이 좌우나 상하로 달리면서 노출하는 방식으로 노출시간은 슬릿의 폭을 변화시켜서 조절한다.

셔터막은 견직(絹織)으로 만든 포막(布幕)이 많으나, 티탄·스테인리스의 얇은 금속막을 사용한 것도 있는데 이러한 형식을 메탈 포컬플레인이라고 한다. 이 밖에 막대신 금속깃을 사용하는데, 앞에 달리는 깃과 뒤에 달리는 깃이 각각 2~3개로 구성되어 마치 엘리베이터의 문과 비슷한 작동을 하여 노출하는 형식의 스퀘어도 있다.

현재 포컬플레인 셔터는 막이 선막(先幕)과 후막(後幕)으로 나누어져 있으며 필름을 감으면 슬릿부를 닫고 감겨지는데 셔터버튼을 누르면 먼저 선막이 달리고, 셔터 속도에 따라 후막이 뒤를 이어 달리는 구조를 취하고 있다. 일반적인 셔터는 모두 스프링의 힘으로 작동하지만 마그넷·콘덴서·트랜지스터의 작용으로 작동하는 전자 셔터도 있다.

대개의 셔터에는 스트로보나 섬광전구(閃光電球)와 동조(同調:synchro) 촬영을 할 수 있게 싱크로 접점(接點)이 내장되어 있다. 스트로보와 섬광전구와는 전류가 통하고 나서 최대 광량에 도달하는 시간이 각각 다르므로 여기에 맞추어서 셔터 완전개방 때 접점이 붙는 X접점(스트로보용)·M접점(M급 섬광전구용)·FP접점(포컬플레인 셔터와 FP급 섬광전구용) 등이 있다.
최근에는 스트로보가 많이 보급되어 일반화되었기 때문에 X접점만 있고 다른 것은 생략한 셔터가 많아졌다.

〈파인더〉 파인더는 카메라의 촬영범위를 알기 위한 기구로서 그 종류가 대단히 많다. 그 중에서 일반적인 것은 35 mm 1안리플렉스의 펜타프리즘 파인더, 2안리플렉스이나 6×6판(判)의 1안리플렉스에서 볼 수 있는 리플렉스형 파인더, 35 mm 카메라나 하프사이즈 카메라에서 많이 볼 수 있는 옵티컬 파인더 등이 있다.

1954년 독일 라이카(Leica)가 채택한 이후 대부분의 옵티컬 파인더는 시야(視野) 내에 프레임라인이 보이는 형식을 취했으며 거리계연동식에서는 파인더의 시야 중앙에 거리계의 이중상(二重像)이 보이는 소위 이중상 합치식(合致式) 파인더가 많아졌다. 1안리플렉스 파인더 이외에서는 촬영렌즈와 파인더의 위치가 약간 틀리기 때문에 촬영거리가 가까워지면 시차(視差)가 생겨서 파인더에서 보이던 부분이 실제로는 찍히지 않는 경우가 있다.

오늘날 이러한 형의 대부분의 카메라는 이 결점이 나오지 않도록 촬영거리에 따라서 시차를 자동적으로 수정해 주는 패럴럭스 기능이 있거나, 그렇지 못하면 적어도 근거리용의 시차수정 마크가 파인더 내에서 플레임으로 보이게 만든 것이 많다.

〈노출계〉 노출계는 소형카메라에는 대부분 내장되어 있다. 그 중에는 셔터나 조리개기구와 연동하거나 자동노출의 AE(automatic exposure)장치로 된 것이 보통이다. 특히, 1안리플렉스의 경우는 렌즈의 투과광을 측광하여 노출을 결정하는 TTL(through the lens) 방식을 채택하고 있다. 이 방식은 촬영거리나 촬영범위 외의 밝기에서 오는 영향을 받지 않으므로 렌즈를 교환하거나 접사를 하는 경우에도 정확한 노출을 알 수 있어서 노출계로서는 이상적인 방법이다.

그러나 화면 내의 밝기를 평균적으로 측정하는 것만 가지고는, 화면 내에 하늘이 많은 공간을 차지하고 있다거나 명암의 차이가 큰 피사체의 경우에는 노출이 반드시 정확하게는 되지 않는다. 이 결점을 피하기 위하여 수동 노출보정장치를 달고 제조회사들은 측광방식을 많이 연구하고 있으며, 대부분은 화면의 중심의 아래쪽으로 올수록 측광률이 높아지는 중앙중점측광(中央重點測光) 방식을 취하고 있다.

〈초점조절〉 초점조절은 1안리플렉스·2안리플렉스, 뷰카메라인 대형카메라 등은 초점판에서 맞추는 방식이며, 투시(透視) 파인더식은 거리계로 이중상을 합치시키는 방식이나 피사체심도를 이용하여 목측으로 거리조절을 하도록 단순화시킨 존 포커스(zone focus) 방식을 취한것도 많은데 요즈음에는 셔터버튼을 누르면 자동으로 초점이 맞는 오토포커싱(auto focusing)이 보편화되었다.

이것은 거리계의 2개 대물창(對物窓)으로 입사(入射)하는 2개 상(像)을 각각 다른 수광체로 받아들여서 전기적(電氣的)으로 상이 합치하느냐의 여부를 검출하는 방식으로, 현재는 비교적 중급카메라에서 많이 채택되고 있다. 고급 카메라에서도 교환렌즈 중의 1~2가지를 만들어보고 있는데, 그 이유는 거리계 유효기선장(有效基線長)의 제약과 거리를 검출하는 수광소자(受光素子)의 관계상 초점거리가 긴 렌즈에는 사용되지 않는다.

이른바 즉석카메라라고 하는 폴라로이드 랜드(polaroid land)에서는 초음파를 이용하여 자동초점을 작동시키고 있는 등 각 제조회사들이 부단한 연구를 거듭하고 있다. 기타 소형 스트로보를 내장시키거나 날짜 등이 화면 내에 찍히게 데이터 장치를 하거나 뒤뚜껑을 교환하여 이 기능을 발휘하게 하는 카메라도 있을 정도로 기능이 다양해졌다.

전자공학의 발달은 카메라 메커니즘의 발달과 직결되는 것으로서 컴퓨터의 기억장치 같은 것이 카메라에 도입되기 시작한 지 이미 오래이며, 렌즈설계의 계산을 도와줌으로써 렌즈 발달은 속도가 매우 빨라   졌다.