Une photographie simple permet l'enregistrement instantané d'une série de rayons lumineux passant par tous les points d'un objet. Cette seule gerbe de rayons n'est pas suffisante pour définir la position des points dans l'espace quels qu'ils soient.
Pour assurer la description univoque d'un point [P] dans l'espace, il faut disposer de deux gerbes de rayons, issues de deux points d'observation [O1 et O2] différents. Chaque point [P] de l'objet aura sa trace sur chacun des négatifs en un point image [p1 et p2].
Si l'on connaît la position et l'orientation des deux gerbes de rayons dans l'espace, chaque point [P] de l'objet sera situé à l'intersection des rayons homologues [O1-p1, O2-p2] partant des deux points image [p1 et p2] et traversant les deux centres de projection [O1 et O2]. Les deux photos forment un couple photogrammétrique.

Ce couple est déterminé théoriquement par:

• La position des centres optiques O1 et O2 et donc de la base, distance entre les deux centres.
• L'orientation des axes optiques [OI1 et OI2]
• La profondeur de la chambre [c]
• La position des points image homologues [p1 et p2]