Camera obscura (Camera obscura z łac. ciemna komnata) – prosty przyrząd optyczny pozwalający uzyskać rzeczywisty obraz. Była pierwowzorem aparatu fotograficznego. Camera obscura bywa nazywana również kamerą otworkową. Urządzenie to zbudowane jest z poczernionego wewnątrz pudełka (dla zredukowania odbić światła). Na jednej ściance znajduje się niewielki otwór (średnicy 0,3-1 milimetra zależnie od wielkości kamery) spełniający rolę obiektywu, a na drugiej matowa szyba (matówka) lub kalka techniczna. Promienie światła wpadające przez otwór tworzą na matówce odwrócony i pomniejszony obraz. Wstawiając w miejsce matówki kliszę fotograficzną można otrzymać zdjęcie. Obraz otrzymany za pomocą camera obscura posiada następujące cechy: miękkość, łagodne kontrasty, rozmycie, nieskończoną głębię ostrości oraz zupełny brak dystorsji, a wykonany na materiale barwnym – pastelową kolorystykę. Z uwagi na te cechy obrazu camera obscura bywa do dzisiaj wykorzystywana w fotografii artystycznej. Początków tego urządzenia można się doszukiwać w starożytnej Grecji. Podobno Arystoteles, podczas częściowego zaćmienia Słońca, zaobserwował obraz tworzony na ziemi przez promienie przechodzące między liśćmi drzewa. Euklides w swojej "Optyce" opisywał prostoliniowe rozchodzenie się światła i możliwość powstawania obrazu po przejściu promieni słonecznych przez niewielki otwór. Obserwacje prowadzone z użyciem tego prostego instrumentu optycznego były prowadzone przez starożytnych Chińczyków, Greków i Arabów. Jednak pierwszy znany naukowy opis ciemni optycznej znajduje się w rękopisach (pochodzących najprawdopodobniej z 1020 roku) arabskiego matematyka Alhazena (Hasana) z Basry. Najsławniejszą pracą z około stu, jakie po nim pozostały, był traktat o optyce "Kitab-al-Manadhirn". Księga wydana po łacinie w Średniowieczu wywarła wielki wpływ na naukę, szczególnie na prace Rogera Bacona i Johannesa Keplera.
Camera obscura służyła astronomom do obserwacji rocznych torów, po jakich porusza się słońce, plam słonecznych i księżyca. Służyła też jako pomoc przy wykonywaniu rysunków. Była wykorzystywana przez artystów malarzy, między innymi Leonardo da Vinci, jako narzędzie pomocne przy określaniu np. perspektywy. W 2007 roku Jarosław Włodarczyk opublikował w czasopiśmie Journal for the History of Astronomy hipotezę stosowania camera obscura do obserwacji zaćmień słońca przez Mikołaja Kopernika. Włodarczyk porównał wyniki uzyskane przez Kopernika z wyliczonymi współcześnie maksymalnymi fazami zaćmień słońca we Fromborku. Różnice pomiędzy nimi mogły wynikać z błędów generowanych przez camera obscura. Johann Wolfgang Goethe przy pomocy camera obscura utrwalał widoki ze swoich podróży. Przez analogię z powstawaniem obrazu w kamerze otworkowej Roger Bacon wyjaśnił sposób powstawania obrazu w oku. W 1550 roku Girolamo Cardano zastąpił otwór pojedynczą soczewką skupiającą. W 1569 roku wenecjanin Daniello Barbaro opisał w swoim dziele "La practica della perspectiva" zasadę działania przesłony.