La chambre claire est un dispositif qui effectue la superposition optique d'un objet à dessiner et d'une surface sur laquelle on désire reporter le dessin.
Le premier modèle de chambre claire a été inventé et breveté par Wollaston en 1806. Son modèle (peu pratique d'emploi) utilisait un prisme qui imposait une double réflexion à l'image et une vision directe du papier de dessin.
La mise au point des lames semi-transparentes a permis de réaliser un dispositif beaucoup plus simple.
Une lame semi-transparente M₁ est parallèle à un miroir M₂. Les deux miroirs sont inclinés à 45° de la direction de visée.
A₁ est un point de l'objet à dessiner. Le rayon OA₁ traverse M₁ en P et une partie de la lumière est réfléchie vers le miroir M₂. Le rayon QA₂ réfléchi par M₂ est parallèle au rayon OA₁.

Ce dispositif présente deux défauts.
- Les chemins optiques OA₁ et OA₂ sont différents ce qui impose au dessinateur de modifier en permanence l'accommodation de son œil.
- Il est difficile d'obtenir un éclairage identique de objet et de son image.
Dans les modèles commerciaux évolués, on peut interposer des lentilles dans les faisceaux pour corriger le premier défaut.

Il existe des modèles de chambres claires qui s'adaptent sur l'oculaire des microscopes et qui permettent de dessiner une image de la préparation étudiée.