ภาพถ่ายภาพ แม้จะสามารถให้รายละเอียดของวัตถุได้ แต่มีข้อจำกัดด้านการให้ข้อมูลด้านความลึก ทั้งนี้เนื่องจากภาพของสิ่งต่างๆ จะถูกสร้าง(render)ลงบนระนาบเดียว นับตั้งแต่มีการเริ่มถ่ายภาพ มีความพยายามที่จะจำลองภาพ 3 มิติ หรือ ภาพสเตริโอ หลายร้อยวิธี ความจริงที่น่าแปลกก็คือ บุคคลแรกที่คิดค้นหลักการของการมองภาพแบบสเตริโอสโคปิก (stereoscopic vision) คือ เซอร์ ชาร์ลส วีทสโตน (Sir Charles Wheatstone) ในปี ค.ศ. 1838 ซึ่งเป็นเวลา 1 ปี ก่อนที่การถ่ายภาพจะถูกคิดค้นขึ้น

เมื่อ เฮนรี่ ฟ๊อกซ์ ทาลบ็อต (Henry Fox Talbot) และ ดาแกร์ (Daguerre) คิดค้นกรรมวิธีล้างอัดภาพขึ้นในปี ค.ศ. 1839 ผู้คนก็เริ่มถ่ายภาพ 3 มิติ ซึ่งมีคุณภาพดีใกล้เคียงกับปัจจุบัน ต่างกันตรงที่การล้างอัดภาพ มีค่าใช้จ่ายสูงมากในตอนนั้น และอุปกรณ์ดูภาพ 3 มิติ ก็ยังมีน้อย และไม่ค่อยแพร่หลาย

จุดเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ เกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1850 เมื่อ เดวิด บรูว์สเตอร์ (David Brewster) ประดิษฐ์ albumen print และ อุปกรณ์ดูภาพ ที่มีราคาถูก และ Oliver Wendall Homes ที่ประดิษฐ์อุปกรณ์ดูภาพที่มีราคาถูกยิ่งกว่า

หลักการง่ายๆ ของการถ่ายภาพ 3 มิติ ก็คือการถ่ายภาพจำนวน 2 ภาพ ของวัตถุเดียวกัน ในมุมที่ต่างกันเล็กน้อย หลังจากนั้น จึงใช้เทคนิคของการดูภาพ 3 มิติ วิธีใดวิธีหนึ่ง เพื่อส่งภาพแต่ละภาพแยกจากกันสำหรับตาแต่ละข้าง ซึ่งจะถูกผสมรวมกันในสมองของเราอีกครั้งหนึ่ง ทำให้เราเห็นภาพดังกล่าว ในลักษณะ 3 มิติ คือเห็นมิติตื้นลึก

ข้อสำคัญของการถ่ายภาพ 3 มิติ

เลนส์ทั้ง 2 ตัว ต้องมีทางยาวโฟกัสเท่ากันแนวการถ่ายภาพทั้ง 2 ภาพ ต้องขนานกันระยะห่างระหว่างกล้อง 2 ตัว หรือระยะการเลื่อนกล้อง จะเท่ากับระยะห่างระหว่างลูกตา คือประมาณ 6.5 ซ.ม.