Eine Kamera funktioniert, indem sie Lichtstrahlen durch ein Objektiv auf ein Stück Film fokussiert, der mit einer lichtempfindlichen Schicht von Chemikalien bedeckt ist. Diese Chemikalien werden dunkel, wenn Licht drauf fällt. Je mehr Licht, umso dunkler werden sie. Im Entwicklungslabor wird der Film chemisch behandelt, so dass er nicht länger lichtempfindlich ist und er bei Licht weiter verarbeitet werden kann. Als Ergebnis erhält man ein Filmnegativ. Wenn man dieses Negativ mit Licht auf lichtempfindliches Papier projiziert, erhält man ein normales Bild.

Filme werden mit unterschiedlicher Empfindlichkeit hergestellt. Ein Film zum Beispiel, der für die Belichtung bei Sonnenlicht vorgesehen ist, wird normalerweise für Bilder, die bei schwacher Beleuchtung innen gemacht werden, nicht empfindlich genug sein . In diesem Fall muss der Fotograf ein Blitzlicht benutzen, um das vorhandene Licht zu verstärken.

Zwei Vorrichtungen der Kamera steuern, wieviel Licht auf den Film fällt. Die Blende funktioniert ähnlich wie die Iris des menschlichen Auges, die sich ausdehnt oder zusammenzieht, und so mehr oder weniger Licht passieren und auf den Film fallen lässt. Fotografen nennen die Einstellung "Blende" (englisch "f-stop"). Je größer die Blendenzahl, umso kleiner ist das von der Blende gebildete Loch und umso weniger Licht lässt sie durch.

Daneben gibt es die Einstellung der Belichtungszeit. Damit wird gesteuert, wie lange der Kameraverschluss geöffnet bleibt. Je länger die Belichtungszeit, umso mehr Licht fällt auf den Film Fotografen geben die Belichtungszeit in Bruchteilen einer Sekunde an, etwa mit: 1/250. Hier gibt es einige Beispiele dafür, was geschieht, wenn man Belichtungszeit und Blende verändert.

Diese beiden Einstellungen werden nun so manipuliert, dass mit der richtigen Kombination, der richtigen Belichtung, ein verwertbares Bild produziert wird. Da jede der drei Einstellmöglichkteiten (Filmempfindlichkeit, Blende, Belichtungszeit) ihre speziellen Nebeneffekte hat, wird der Fotograf entscheiden, welche Einstellung die wichtigste ist. Sehr empfindliche Filme sind meist nicht in der Lage, hochaufgelöste Details wiederzugeben. Wenn man die Blende weit öffnet, ist der scharf abgebildete Bereich begrenzt. Lange Belichtungszeit kann zu Bewegungsunschärfe auf der Fotografie führen, wenn sich das Objekt während der Belichtungszeit bewegt.

Ein Foto, das mit zu wenig Licht aufgenommen wird, ist unterbelichtet. Eines, das mit zu viel Licht aufgenommen wurde, ist überbelichtet. Unterbelichtete Fotos haben normalerweise grobkörnige Farbflächen im dunklen Bereich. Überbelichtete Fotos zeigen weiße Flächen, die in angrenzende Flächen überstrahlen (hineinbluten).

Neuere Kameras haben Belichtungsmesser, die die Menge Licht bestimmen, die durch das Objektiv einfällt, und berechnen daraus die korrekte Belichtung, wobei berücksichtigt wird, ob eine kurze oder lange Belichtungszeit besser ist oder eine große oder kleine Blendenöffnung geeigneter. Trotzdem entstehen auch mit automatischer Belichtung über- oder unterbelichtete Aufnahmen. Dies geschieht, wenn Bildteile unterschiedlich hell sind. Die Belichtungsautomatik bildet einen Durchschnitt der Lichtwerte und stellt die Belichtung entsprechend ein.

Nimmt man zum Beispiel ein Foto auf von einer Person, die unter dem Vordach eines hell beleuchteten Hauses steht, dann kann das Haus korrekt belichtet sein, und die Person wird als dunkle Silhouette dargestellt. Die Belichtungsautomatik kann nicht wissen, dass man seinen Freund im Schatten richtig belichtet haben möchte. In dieser Situation wird man die Belichtung verändern und mehr Licht auf den Film fallen lassen. Das Haus wird dann überbelichtet, doch der Freund wird auf dem Foto gut zu erkennen sein.

Das menschliche Auge arbeitet nach einem ähnlichen Prinzip. Die Iris öffnet und schließt die Pupille wie eine Kamerablende. Die Netzhaut entsprícht dem Film. Die menschliche Netzhaut verändert ihre Empfindlichkeit durch chemische Prozesse. Für die Einstellung der Belichtungszeit gibt es kein Äquivalent im menschlichen Auge.

Wenn man einen dunklen Raum betritt nachdem man draußen war, wird man warten müssen, bis die Iris geöffnet ist und die Netzhaut sich chemisch verändert hat. Die Iris öffnet sich innerhalb von Sekunden, doch die chemischen Veränderungen der Netzhaut brauchen einige Minuten. Bis dahin sieht alles dunkel aus. Und umgekehrt, wenn man wieder nach draußen geht, wird die Sonne fast schmerzhaft hell erscheinen bis die Iris sich zusammengezogen hat und die Netzhaut auf das helle Licht eingestellt ist.

Fotografie auf der Mondoberfläche bringt zwei Probleme. Zunächst das Sonnenlicht, das sehr hell ist. Der Mond ist etwa gleich weit entfernt von der Sonne wie die Erde, aber es gibt keine Atmosphäre, um das Sonnenlicht zu filtern und abzuschwächen. Über der Mondoberfläche ist das Sonnenlicht sehr grell.

Zweitens ist der Unterschied zwischen Licht und Schatten auf dem Mond größer, weil es keine Atmosphäre gibt, um das Sonnenlicht zu streuen und gleichmäßig zu verteilen.

Glücklicherweise ist keines dieser Probleme unlösbar. Eine hell beleuchtete Szene kann korrekt fotografiert werden, indem man einen weniger empfindlichen Film benutzt, die Blende weiter schließt oder kürzer belichtet. In extremen Fällen kann man auch ein Filter ("Sonnenbrille" für Kameras) vor dem Objektiv verwenden, um weniger Licht in das Objektiv einfallen zu lassen.

Und im Schatten? Nun, die Objekte im Schatten sind auch auf der Mondoberfläche nicht in absoluter Schwärze. Das Licht wird reflektiert von den Raumanzügen, dem Landemodul, dem Staub in der Umgebung. Man kann die Blende weiter öffnen oder die Belichtungszeit verlängern, wenn das zu fotografierende Objekt im Schatten liegt.

Ein interessanter Effekt von Filmen ist der, dass er nicht unbedingt genau so empfindlich ist wie das menschliche Auge. Hersteller produzieren Filme mit unterschiedlicher Empfindlichkeit. Ein extremes Beispiel ist der Film, der hergestellt wurde, um Atombombenexplosionen zu fotografieren. Es ist möglich, einen Film zu produzieren, der feine Nuancen im dunklen Bereich hervorhebt, während helle Stellen einheitlich weiß werden.

Kurz, die Vorstellung, auf dem Mond sei es zu hell für das Fotografieren, oder dass Filme nicht sowohl helle Objekte des Mondes wie auch solche im Schatten darstellen können, ist aus der Sicht eines Fotografen einfach nicht realistisch.