Литография произвела в книгопечатании настоящую революцию, подобно которой книжная отрасль не видела с момента изобретения печатного станка. Теперь иллюстрации для книг и газет можно было массово печатать столь же легко, как обычный текст. Литографический процесс был изобретен в Германии издателем и актером Алоизом Зенефельдером в 1796 г., но во Франции появился только около 1813 г., когда интеллектуалы и состоятельные французы начали с энтузиазмом экспериментировать с ним. Братья Ньепсы тоже заразились новой литографической лихорадкой, причем картины, которые братья переносили на каменные плиты, рисовал для них сын Нисефора Исидор.

Создается впечатление, что отъезд Исидора и поступление его в армию подтолкнули братьев к следующему этапу исследований. В отсутствие художника Нисефор и Клод начали размышлять о том, нельзя ли как-нибудь напрямую скопировать сцену с натуры. Используя свои знания химии, они начали экспериментировать с материалами в поисках вещества, чувствительного к свету, с целью автоматической записи изображений, получаемых в камере-обскуре. Уже в 1816 г. они добились успеха и смогли получить грубые изображения при помощи соединений серебра, подобных тому, фокусами с которым Иоганн Генрих Шульце забавлял своих друзей столетием ранее. Но получить изображение оказалось не самой сложной задачей; сделать его стабильным оказалось намного сложнее. Без какой-то дополнительной химической обработки, призванной остановить светочувствительный процесс, любой полученный снимок со временем будет портиться из-за дальнейшего воздействия света. Состав такого «закрепляющего» вещества не давался братьям еще несколько лет.

В конце концов Нисефору пришлось работать над процессом в одиночку. Клод в 1816 г. уехал сначала в Париж, а затем в Лондон на поиски спонсоров для другого их с братом шедевра — пиреолофора, двигателя внутреннего сгорания. Хотя братья все это время поддерживали регулярную переписку, рассказывая друг другу о том, как идут дела, главной движущей силой фотографического проекта являлся все же Нисефор. К 1820 г. он сумел наконец подобрать подходящие вещества и для получения изображения, и для его закрепления. Иудейская смола, или сирийский асфальт (это вещество использовалось и в литографии), под воздействием света химически модифицировалась и становилась нерастворимой в керосине. Пленка из такой смолы, нанесенная на стекло и подвергнутая действию света, становилась твердой в тех местах, где свет был наиболее ярок, и оставалась мягкой в темных областях. После этого можно было при помощи керосина смыть мягкую смолу. В результате на стекле получалось грубое, но устойчивое изображение. Братья Ньепсы назвали полученную картинку гелиографией — «солнечным письмом»; слово фотография появилось намного позже.

Самая старая из дошедших до нас гелиогравюр датируется 1826 г. и, подобно большинству оригинальных изображений Нисефора, представляет собой вид из окна его дома. Даже после обработки изображения на нем видны серьезные ограничения раннего варианта процесса. Картинка сильно зернистая; контраст между светом и тенью очень силен. Время экспозиции, необходимой для получения такой картинки, составляло по меньшей мере 8 часов, а возможно и целый световой день, и было, разумеется, слишком длительным, чтобы снимать таким образом что-нибудь движущееся — скажем, падающую кошку.

Историк Жорж Потонье утверждает, что рождение фотографии в современном смысле этого слова можно датировать 1822 г. Именно тогда Нисефор усовершенствовал процесс до такой степени, что постоянное изображение можно было записать химическим образом через камеру-обскуру. Следующие несколько лет Нисефор продолжал потихоньку доводить свой метод до ума; в это время и он, и Клод были намеренно туманны в письмах друг другу, опасаясь, что чей-то излишне любопытный взгляд может перехватить в пути их секреты.

Но на одной судьбоносной встрече в 1826 г. новость об изобретении случайно вылетела в свет. Незадолго до этого Нисефор попросил одного из своих родственников, некоего полковника Лорана Ньепса, бывшего проездом в Париже, забрать для него новую камеру-обскуру в лавке известного семейства Шевалье. Желая похвастаться, полковник рассказал Шевалье о работе Нисефора и даже показал одну из его готовых гелиограмм. Пораженные владельцы лавки припомнили, что один из их клиентов — художник Луи Дагер — больше года пытался довести до ума аналогичный процесс. Вскоре после этого Шевалье рассказали о разговоре с полковником и самому Дагеру, и тот написал напрямую Нисефору, предложив ему ученую беседу и обмен мнениями. Подозрительный Нисефор никак не отреагировал на первое письмо, но, когда еще через год, в 1827-м, ему пришло второе письмо, между двумя исследователями завязалась осторожная переписка.

Луи Дагер и братья Ньепс происходили из совершенно разных слоев общества. Дагер — сын писаря при местном судебном приставе — родился в 1787 г. в небольшой деревеньке под названием Кормей-ан-Паризи. Низкое происхождение не давало ему особых возможностей для получения образования, но он уже в ранней юности сумел проявить способности к рисованию; кроме того, он обладал немалой энергией и упорством, которые частенько помогали ему преодолевать жизненные препятствия. Родители Луи, стремясь развить его художественный талант, отдали мальчика в ученики одному орлеанскому архитектору. Познания и навыки в этой профессии, приобретенные в годы ученичества, позволили Дагеру перебраться в Париж и устроиться на работу к знаменитому рисовальщику оперных декораций, где молодой человек быстро вырос от подмастерья до мастера, отвечающего за декорации. Одним из главных его достижений, которое немало пригодилось в будущей работе с камерой, стало усовершенствование системы световых эффектов в театре — отчасти за счет использования хитроумных оптических иллюзий.

В 1822 г. амбициозный Дагер совместно с еще одним художником, Шарлем Мари Бутоном, придумали новый тип организации театральной сцены, который они назвали диорамой. В наше время слово диорама стало обозначать любую трехмерную модель какой-то сцены, но диорама Дагера и Бутона была попыткой убедительно изобразить в ограниченном пространстве театра большое открытое место действия. Обычно в театре объекты, размещенные на переднем плане, гармонично сочетались с искусно нарисованными зданиями среднего плана и рисунком на заднике сцены, и все это вместе должно было создавать иллюзию обширного пространства. Дагер, воспользовавшись своими навыками осветителя, попытался показать переход от дня к ночи и имитировать атмосферные явления. Диорама Дагера — Бутона имела большой успех и принесла Дагеру состояние. Вскоре он выкупил доли своих партнеров и начал управлять предприятием самостоятельно.

Говорят, что именно работа над диорамой вдохновила Дагера на изучение фотографического процесса. Летом 1823 г., создавая очередной холст для диорамы, он вдруг заметил на своем рисунке перевернутое изображение дерева. Выяснилось, что это изображение возникло благодаря тому, что свет проходил в маленькую дырочку в ставне — в мастерской Дагера случайно образовалась камера-обскура. На следующий день, вернувшись к работе, Дагер обнаружил, что изображение дерева осталось на холсте — сам того не желая, он получил фотографию! Первые попытки воспроизвести этот эффект оказались неудачными. Ничего не получалось, пока художник не вспомнил, что в тот день он подмешал в краски, которыми пользовался, йод. С тех пор он упорно работал над записью изображений при помощи соединений на основе йода.