Een camera obscura (Latijn voor 'donkere kamer') is een verduisterde ruimte waarbij in een van de wanden een klein gaatje is aangebracht, later ook wel een lens. Het hierdoor invallende licht werpt een afbeelding van de buitenwereld op de tegenoverliggende wand. Net zoals bij afbeelding door een lens het geval is, wordt de buitenwereld op zijn kop afgebeeld. Als de achterwand van de camera obscura doorzichtig wordt gemaakt (bijvoorbeeld met matglas) is de afbeelding van buitenaf te zien. De scherpte van het beeld heeft te maken met de afstand van het beeld tot de lens of het gaatje en met de grootte van het gaatje zelf.
Een bijzonder aspect van de camera obscura is dat de opnamen een oneindige scherptediepte hebben, tenminste de versies zonder lens.
De allereerste camera obscura is ontwikkeld door de Arabische astronoom en wiskundige Abu Ali al-Hasan ibn al-Haytham (Basra, 965 – Caïro, ±1040). In Europa is hij bekend als Alhazen, een Latijnse verbastering van zijn voornaam.
Voordat de lichtgevoelige plaat was ontdekt (rond 1800) was de camera obscura een kermisattractie. Men kon immers de wereld buiten ongezien bespieden. Met spiegels werd ervoor gezorgd dat de afbeelding weer rechtop kwam te staan.
De Nederlander Gemma Frisius was een van de eersten die de werking van de camera obscura op papier heeft gezet.[1] In zijn werk gaf hij ook aanwijzingen hoe de lezer zelf astronomische instrumenten kon bouwen.