Cette technique, qui repose sur le principe de la vision stéréoscopique, permet de calculer le relief d’une scène à partir de points de vue légèrement différents (chez l’homme, ce sont ses deux yeux). Concrètement la photogrammétrie permet de créer un modèle numérique 3D à partir d’un jeu plus ou moins grand de photographies d’un objet, d’un bâtiment ou d’un paysage. L’acquisition des clichés, réalisée suivant un protocole particulier, doit être adaptée à l’élément numérisé, ainsi qu’à la problématique et à la résolution souhaitée du projet.
La prise de vues doit prendre en compte trois éléments principaux :
- la stabilité de la scène ;
- la luminosité ;
- le maillage photographique :
- couvrir de manière homogène la scène et ne pas jouer sur le zoom ;
- un recouvrement important (de l’ordre de 70 à 80 %) entre les images de sorte à ce que chaque élément soit visible sur le plus grand nombre d’entre elles.

En résumé, cette phase doit être planifiée à l’avance, homogène et la plus rapide possible afin de réduire les variations des conditions de prise de vues qui pourraient entraîner une diminution de l’homogénéité ou de la qualité des images, et partant celle du modèle 3D. La stratégie de prise de vues doit être adaptée à l’objet numérisé (canevas, distance, nombre de clichés, etc.) et tendre vers l’exhaustivité.

Le traitement des images comprend cinq étapes principales :
- l’alignement des photos ;
- la construction d’un nuage de points dense dont la résolution peut atteindre 0,1 mm ;
- la construction d’un maillage ;
- l’application d’une texture ;
- la mise à l’échelle.

(fouille au chevet de l’église de Château-Larcher, 86)