במרבית ההסברים ההיסטוריים להמצאת הצילום מופיעה הקמרה אובסקורה כמבשרת הישירה של הצילום וכמודל – שממנו הוא התפתח. התמונות שהתקבלו באמצעות הקאמרה אובסקורה לא היו ניתנות לקיבוע ולכן אין מדובר בצילום של ממש.

הרעיון לנסות ולקבע את הדימוי שמוקרן על הדופן האחורי של הקמרה אובסקורה עלה כמעט במקביל אצל אנשים רבים במקומות שונים ומרוחקים, במהלך העשורים האחרונים של המאה ה-18 ועד ההכרזה הרשמית על המצאת הצילום ב-19 באוגוסט 1839; "שעתה של ההמצאה (הצילום) הגיעה, ולא אחד בלבד חש בה", כותב ולטר בנימין, "אנשים שללא תלות זה בזה חתרו לאותה מטרה: לקבע את התמונות שנוצרו בתוך הקמרה אובסקורה, דבר שהיה ידוע לכל המאוחר מאז לאונרדו"[1]. התשוקה לצלם, או הרצון לתפוס את הדימוי שבקמרה, היו כה נפוצים עד כי פרנסואה ארגו (Arago), מי שהכריז על המצאת הצילום בפני האקדמיה הצרפתית למדעים, טען כי "כל מי שהתענג על דימויים אלו (שנוצרים בקמרה אובסקורה) הצטער שאי אפשר לקבע אותם"[2].

הצילום הומצא כמה פעמים, כמעט בו-זמנית ובטכניקות שונות, שכולן מתבססות על מכשיר הקמרה אובסקורה. עם זאת, היסטוריונים של הצילום הצליחו לאתר כבר מעל לעשרים עדויות של אנשים שהרעיון עלה בראשם עוד בטרם פורסמו ברבים טכניקות הצילום של דאגרוויליאם הנרי פוקס טלבוט (Fox Talbot 1800-77). בין הראשונים לנסות לשעתק באופן ספונטאני, באמצעות האור, את הדימוי שבגב הקמרה היה הממציא האנגלי תומאס וג'ווד (Wedgwood 1771-1805) וג'ווד ערך ניסויים עם כסף חנקתי, חומר שהתגלה זה מכבר כרגיש לאור, והצליח ליצור בעזרתו "הדפסות-שמש": הדפס מגע בו הונח דימוי על גבי משטח עם החומר הרגיש לאור, ש"קלט" את הדימוי עם חשיפתו לשמש. וג'ווד ניסה לקלוט בעזרת חומרים רגישים אלו את הדימוי שמוקרן בגב הקמרה אובסקורה, אך כפי שדיווח ידידו, סר המפרי דייווי (Davy) לאגודה המלכותית, "הדימויים שנוצרים בעזרת הקמרה אובסקורה היו חלשים מכדי שניתן יהיה להפיק מהם בזמן סביר אפקט כלשהו על גבי ניטראט-הכסף"[3].

המלומד האנגלי טלבוט, אחד מממציאי הצילום וממציא תהליך הפוזיטיב-נגטיב בשנת 1835, דיווח כי הרעיון צץ במוחו בעת שניסה ללא הצלחה לצייר בעזרת "קמרה לוצידה" וקמרה אובסקורה: "בראשית אוקטובר 1833 השתעשעתי בגדות אגם קוֹמוֹ (Como) היפה, ורשמתי רישומים, ליתר דיוק -- ניסיתי לרשום, בעזרת קמרה לוצידה, אך במידת הצלחה מועטה בלבד...לאחר כמה ניסיונות כושלים הנחתי למכשיר, והסקתי כי הוא דורש ידע מוקדם בציור, שלצערי, לא היה לי". טלבוט עבר לנסות לצייר עם הקמרה אובסקורה, אך לאחר שנכשל "הדבר הוביל אותי לחשוב על היופי המיוחד של התמונות שהטבע מצייר, אותן מקרינה וממקדת עדשת הקמרה אובסקורה על הנייר - יצורי פֵיוֹת, יצירות-של-הרגע, הנידונות להיעלם כהרף עין. בזמן שחשבתי מחשבות אלו הגיח בראשי הרעיון...כמה יפה היה אילו אפשר היה לגרום לדימויים הטבעיים הללו לרשום את עצמם באופן יציב ולקבע את עצמם על הנייר!"[4].

ב-1826 - 1827 הצליח הממציא הצרפתי ניספור נייפס לקבע לראשונה את הדימוי שנוצר בגב הקמרה אובסקורה, ולייצר את תצלומו המפורסם – נוף מחלון בלה-גרא – דימוי המוכר כיום כתצלום הראשון בהיסטוריה. לטכניקת הצילום שלו קרא נייפס הליוגרפיה(Heliographie = רישום שמש). רבים ניסו, כאמור, לקבע את הדימוי שנוצר בגב הקמרה-אובסקורה, אך הדימויים שייצרו היו "נגטיביים" על-פי-רוב (האזורים הבהירים במקור הפכו לשחורים בדימוי); חמור מכך - הם נעלמו מיד כשהוצאו מ"הקופסה החשוכה" ונחשפו לאור. הממציא הצרפתי עשה אף הוא ניסויים בחומרים רגישים לאור מאז 1816, והמציא תמיסות שונות שמגיבות לקרני השמש. לשם הכנת התצלום "נוף מחלון בלה-גרא" הכין נייפס לוח פְּיוּטֶר (סוג של מתכת) ממורק שנמשח בתמיסת ביטומן (bitumen of Judea - סוג של זפת). את הלוח הניח בגב קמרה אובסקורה בעלת עדשה דּוּ-קְעוּרָה, וחשף אותו לאור במשך למעלה משמונה שעות; הביטומן התקשה באזורים שנחשפו לאור. לאחר החשיפה נשטף הלוח בעזרת שמן לבנדר ונפט, שהמיסו את הביטומן באזורים שלא נחשפו לאור ולכן לא התקשו. כך הצליח נייפס לא רק לגרום לחומר להפסיק להגיב לאור לאחר שהושגה התמונה, אלא גם ליצור ישירות דימוי פוזיטיבי.

החשיפה הארוכה והמסורבלת, ואולי גם ענוותו של הממציא, גרמו לכך שההליוגרפיה לא זכתה לפרסום רב ולמקורות מימון; בתסכולו חבר נייפס לצייר - מעצב וממציא ה"דיורמה" הפריזאי לואי ז'אק מנדה דאגר, לשותפות שנועדה לשכלל את ההמצאה. דאגר, אמביציוזי אך חסר השכלה מדעית פורמלית, ניסה מזה זמן, ללא הצלחה, לקבע את דימוי הקמרה אובסקורה, כחלק ממאמציו להשיג אפקטים מרשימים למופע הדיורמה שהמציא. השמועות על הצלחתו של נייפס הביאו אותו לפנות אל הממציא בבקשה להיכנס לשותפות. בשנת 1833מת נייפס במפתיע, ודאגר המשיך לפתח את טכניקת הצילום, אך הסב את שמה לדאגרוטיפ, על-שמו. דאגר הצליח להפיק בעזרת הקמרה אובסקורה דימויים חדים ומפורטים על גבי לוחות מתכת שעברו אידוי בחומרים רגישים לאור, ואף עלה בידו לקצר מאוד את זמן החשיפה (למספר דקות). התמונות שהשיג היו תצלומים "פוזיטיביים" ויחידאים (כלומר, בלתי ניתנים לשכפול). בשנת 1839 קנתה ממשלת צרפת את זכויות הפטנט על המצאת הדאגרוטיפ וההליוגרפיה מדאגר ומיורשיו של נייפס, ובמחווה אצילית שחררה את הידע לשימוש חופשי בציבור. יום פרסום הנוסחה ליצירת דאגרוטיפים בעזרת הקמרה אובסקורה נחשב עד היום כיום בו הומצא הצילום.