في العام 1845 وضع السير «فرانسيس رونالدز»، البشرية على أول طريق ابتكار كاميرا التصوير السينمائي، عندما اخترع في «مرصد كيو» آلة تصوير، حيث رسم سطحًا حساسًا للضوء ببطء عبر فتحة العدسة بالكاميرا، بواسطة آلية الساعة لتمكين التسجيل المستمر على مدى 12 أو 24 ساعة، وهي الكاميرا التي استخدمت في المراصد حول العالم لأكثر من قرن، لرصد التغيرات العملية الجوهرية في حركة الكون.
بعد أقل من أربعين عامًا وتحديدًا في عام 1882، اخترع العالم الفرنسي «إيتيان جول ماري» مسدس «الكرونوفوتوجرافيك»، الذي يمكنه التقاط 12 صورة في الثانية، وهو الاختراع الأول لالتقاط صور متحركة على نفس لوحة «الكروماتوغرافيا»، باستخدام مصراع معدني.
وتتابعت خلال السنوات اللاحقة، محاولات بعضها ناجحة وأخرة فاشلة، من بينها تطوير العالم الفرنسي «لوي لو برانس» لكاميرا أحادية العدسة في عام 1888، والتي استخدمها لتصوير تسلسلات من الصور المتحركة على فيلم ورقي.
بعدها بعام واحد اخترع «وردزورث دونيسثورب» أول كاميرا للصور المتحركة، بعدما اقترح في أول الأمر كاميرا لالتقاط سلسلة من الصور على ألواح زجاجية، ليتم طباعتها على الورق، وفي العام نفسه 1889 حصل «ويليام فريز جرين» على براءة اختراع كاميرا صور متحركة، قادرة على التقاط ما يصل إلى 10 صور في الثانية.
أما التحول المهم والذي كان بمثابة الأساس للتصوير السينمائي في العقود اللاحقة، فقد جاء عن طريق «توماس إديسون»، عندما طوّر برفقة المخترع الاسكتلندي «ويليام كينيدي ديكسون» كاميرا «كينتوسكوب» في عام 1891، والتي تعمل بمحرك كهربائي وهي قادرة على التصوير بالفيلم المسنن الجديد، وهو أول نظام عملي لحركة فيلم التوقف والانطلاق عالية السرعة.
قدّم «إيدسون» اختراعه السابق في عرض حضره المصور الفوتوغرافي «أنطوان لوميير»، الذي عاد إلى المنزل لينصح نجليه «أوجست» و«لويس»، بالعمل على ابتكار عدسة تصلح لتصوير فيلم صور متحركة، واستغل الأخوان معدات والدهما لتطوير أداة قادرة على تصوير فيلم متحرك.
في عام 1895 نجح «أوجست» و«لويس» في ابتكار كاميرا لتصوير فيلم متحرك، والتي دشَّنت طريق التصوير السينمائي، وأصبحت كاميرا «السينماتوغراف» أول كاميرا لتصوير الأفلام في العالم.
وفي العام نفسه عرف العالم أول عرض سينمائي، عندما قدّم الأخوان «لوميير» 10 أفلام قصيرة، في العاصمة الفرنسية باريس مدة الواحد منها 50 ثانية، وباتت شهرة الأخوين تطغى على شهرة مواطنهم «لوي لو برينس»، الذي يعتبره المؤرخين أول من صنع فيلم سينمائي متحرك.
وفي عام 1908 ظهرت تقنية جديدة في أحد الأفلام عرفت بتقنية «كينيما كولر Kinémacolor»، والتي تقوم في الأساس على عرض الصور على شاشة عرض سينمائي، عن طريق «فلاتر» باللونين الأحمر والأخضر، وقد كانت معدات العرض مكلفة للغاية.
ويعد فيلم «The Horse In Motion حركة الحصان» عام 1878 أول فيلم في التاريخ، حيث قام المصور البريطاني «إدوارد مويبريدج» باستخدام كاميرات تصوير متعدد، وقام بتجميع الصور التي جرى التقاطها لتظهر على هيئة حركة واحدة.
وتعتبر الكاميرا السينمائية، نوعًا من أنواع كاميرات التصوير الفوتوغرافي التي تلتقط تسلسلًا سريعًا للصور وكل صورة تُشكِّل «إطارًا»، ويجرى تشغيل الإطارات لاحقًا في جهاز عرض فيلم بسرعة معينة، على عكس الكاميرا الثابتة التي تلتقط لقطة واحدة في كل مرة.