A legegyszerűbb képrajzoló eszköz a lyukkamera (camera obscura). Ez lehet egy helyiség vagy egy doboz, amelynek egyik oldalán, az elején egy kis luk van. A kamera előtti megvilágított téma képe megjelenik a doboz hátsó felületén. Az így kialakult kép a valósághoz képest fejen áll és oldalfordított. A lyukkamerát már az ókori Kínában is ismerték. Később a reneszánsz festőművészek használták segédeszközül. Ezzel lehetett tanulmányozni az épületek tárgyak vagy emberalakok korrekt térbeli rövidülését a perspektivikus torzulást. Ezért olyan valószerűek az ebben a korszakban készült festmények. Ekkor azonban a lyukkamera képét kézzel kellett lefesteni. Nem lehetett azt automatikusan rögzíteni. Erre a fényképezés feltalálásáig kellett várni.

A képrajzolás alapja, hogy a tárgy egy pontjából visszaverődő fénysugarak hordozzák annak optikai tulajdonságait (világosság, szín). A tárgy egy adott pontjából a fény a tér minden irányába visszaverődik (matt felület esetén). A sugarak egy része a lukon keresztül eléri a képfelületet. A tárgy másik pontjából érkező fénysugarak a kép egy másik pontjába érkeznek meg. Így a képfelületen minden tárgypont optikai megfelelője (leképzése) megjelenik. A képpontok összessége adja magát a képet. A lyukkamera által létrehozott kép viszonylag sötét és életlen. Ezeken a hibákon javítanak a képrajzolásra használt üveglencsék.