Главная часть оптической системы любой камеры, и веб-камеры в том числе - это объектив. Схема работы объектива ясна из рисунка выше: объектив собирает лучи света, фокусируя их на матрице и формируя изображение. Важнейшими свойствами объектива веб-камеры являются его размер, фокусное расстояние и угол обзора. Размер объектива, понятно, влияет на размеры всей камеры; у всех веб-камер он не очень большой(огромный размер объектива обычно объясняется большим фокусным расстоянием, что в веб-камерах не нужно). У камер ноутбуков и телефонов он может доходить до нескольких миллиметров. Фокусное расстояние объектива влияет на дистанцию от камеры до предмета, который будет в фокусе. Не всегда он изменяемый; у самых дешевых камер объектив представляет собой одну жестко зафиксированную линзу. У других фокусное расстояние может быть автоматически изменяемым (камера "сама" выбирает объект в фокусе) или изменяемым вручную ("крутить колечко"). Угол обзора зависит от фокусного расстояния и размера матрицы. Это важная характеристика, и ее обычно указывают в тх камеры; для веб-камер он лежит где-то от 50 до 110 градусов, в зависимости от ценовой категории.
Под объективом находится ИК-фильтр. Это пластинка, построенная так, чтобы отсеивать инфракрасный спектр света. Дело в том, что ИК-волны, хоть и не видны невооруженным глазом, очень мощные и создают много шумов, попадая на матрицу. Именно из-за него "глазок" камеры отсвечивает красным. Проверьте его работу на своей веб-камере: посветите в её объектив жёлтым фонариком телефона, и вам вернется красный отблеск.
Матрицы камер, их светочувствительные элементы, делятся на матрицы ПЗС и КМОП типов. ПЗС более чувствительные, однако КМОП дешевле и позволяют разместить на одном кристалле и матрицу, и микросхему обработки, что уменьшает размеры камеры; поэтому КМОП популярнее. Разрешение матрицы - это количество пикселей на каждую из её сторон. Самые ходовые форматы это 800х600, 1280х720 и 1920х1080 (Full HD 1080p). Еще одним важным параметром являются физические размеры матрицы (обычно в дюймах): при постоянном разрешении чем больше диагональ кадра, тем больше пиксели, что уменьшает их взаимное влияние и шумы соответственно.