ก่อนรุ่งอรุณของยุคคอมพิวเตอร์ นักวิทยาศาสตร์ที่ต้องการบันทึกปริมาณแสงแดดในสถานที่ใดๆ ต้องมีความคิดสร้างสรรค์กันเอง ในการคิดค้นเครื่องบันทึกแสงแดดที่หลากหลาย หนึ่งในนั้นคือ Campbell-Stokes Recorder ซึ่งได้กลายเป็นเครื่องบันทึกแสงแดดที่ได้รับความนิยมสูงสุดอย่างรวดเร็ว
ในขณะที่หลายอันยังคงใช้มาจนถึงทุกวันนี้

แม้ว่าเครื่องบันทึกแสงแดดเกิดขึ้นครั้งแรกในทศวรรษ 1850 แต่เป็น John Francis Campbell นักเขียนและนักวิชาการชาวสก็อตที่มีชื่อเสียงในปี 1853
ที่ได้พัฒนาความต้องการที่จะหาปริมาณแสงแดด โดยกว่า 25 ปีมาแล้วที่ เขามีความคิดบางอย่างเกี่ยวกับ "ธรรมชาติและพลังของแสงแดด" และต้องการบางสิ่งที่จะบันทึกและวัดการทำงานของมัน ในแบบเดียวกับบารอมิเตอร์ที่ชั่งน้ำหนักอากาศ และเทอร์โมมิเตอร์ที่วัดความร้อน

ในตอนนั้นเป็นที่ทราบกันทั่วไปว่า ลูกแก้วใสบางลูกที่มีลักษณะเป็นตุ้มจะมีพฤติกรรมการเผาไหม้แบบ burning glass ที่ไม่คาดคิดได้เช่น รอยรูไหม้บนโต๊ะไม้และกระดาษหากอยู่ใกล้หน้าต่าง การเผาไหม้ที่ไม่คาดคิดในลักษณะเดียวกันนี้ยังสามารถเกิดขึ้นใกล้กับแก้วน้ำ ขวด กระจกหน้าต่าง หรืออ่างแก้วปลาทอง ซึ่ง Campbell เองก็คุ้นเคยอยู่แล้วกับกระจกหรือเลนส์รวมแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นเลนส์นูนที่มีจุดรวมแสงจากแสงแดดเพื่อสร้างลำแสงความร้อนและแสงที่เข้มข้น ที่ทำให้เกิดความร้อนจัดและลุกไหม้ได้ 

ทั้งนี้ พฤติกรรมของแก้วอาจทำให้หลายคนแปลกใจ แต่การใช้กระจกและเลนส์เพื่อเน้นลำแสงของดวงอาทิตย์นั้นมีมาตั้งแต่สมัยกรีกโบราณ ในระหว่างการล้อมเมือง Syracuse ในศตวรรษที่ 2 ก่อนคริสตกาล โดยตามตำนานที่เกี่ยวข้องบันทึกว่า อาร์คิมิดีสได้จุดไฟทำลายกองเรือศัตรูของโรมันด้วยการสะท้อนแสงแดดจากกระจกโค้ง ดังนั้น ด้วยความรู้เกี่ยวกับการทำงานของ burning glass จึงเป็นแรงบันดาลใจให้ Campbell ค้นหาวิธีที่ไม่เพียงแค่ติดตามเส้นทางของดวงอาทิตย์เท่านั้น แต่ยังมุ่งมั่นที่จะสร้างอุปกรณ์ที่สามารถบันทึกความเข้มของแสงแดดได้ในช่วงเวลาหนึ่งวันด้วย

ด้วยการใช้เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังลูกโลกแก้วที่กลวง เขาเติมน้ำลงไปและเปลี่ยนมันเป็นเลนส์ จากนั้นตั้งลูกโลกไว้เหนือชามไม้ 2 - 3 นิ้วเพื่อให้ลำแสงแสงอาทิตย์ตกลงมาบนชามไม้ เมื่อดวงอาทิตย์เคลื่อนผ่านท้องฟ้า ลำแสงของมันจะแผดเผาไม้เป็นเส้นรอยแยก เมื่อใดก็ตามที่ดวงอาทิตย์ถูกเมฆบดบัง เส้นดังกล่าวจะขาดไปซึ่งจะบ่งบอกระยะเวลาที่ดวงอาทิตย์ถูกปกคลุม และตำแหน่งของรอยแยกบนไม้จะระบุช่วงเวลาของวัน ขณะเดียวกัน Campbell ยังค้นพบด้วยว่ายิ่งดวงอาทิตย์ร้อนมากเท่าไร รอยไหม้ก็ยิ่งลึกเท่านั้น

อุปกรณ์ของ Campbell นั้นเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพมากจนนักอุตุนิยมวิทยายอมรับทันที ต่อมาเขาได้ปรับปรุงการออกแบบโดยเปลี่ยนลูกแก้วที่เติมน้ำเป็นลูกแก้วทึบ แต่ในรุ่นใหม่ การออกแบบพื้นฐานมีการใช้งานที่จำกัด เนื่องจากรอยไหม้ซ้ำๆ บนชามเดียวกันไม่สามารถให้การวัดแสงที่ชัดเจนได้มากนัก
ทำให้หลายคนรวมทั้ง Campbell เองได้ทดลองแนวคิดในการใช้แถบวัสดุที่เปลี่ยนได้เพื่อวัดแสงแดดในแต่ละวันได้แม่นยำยิ่งขึ้น

จนกระทั่งในปี 1879 เครื่องบันทึกแสงแดดของ Campbell ได้รับการแก้ไขโดย Sir George Gabriel Stokes นักฟิสิกส์ชาวไอริชที่ได้เปลี่ยนโครงไม้ด้วยโลหะและเป็นผู้ริเริ่มแนวคิดเรื่องแถบกระดาษเพื่อบันทึกการไหม้ที่ถอดออกได้ ตั้งแต่นั้นมาจนถึงปัจจุบัน เครื่องบันทึกแสงแดด Campbell-Stokes ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงไป และองค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (WMO - World Meteorological Organisation) ได้นำเสนอการปรับปรุงนี้ให้เป็นมาตรฐานเดียว เพื่อให้แน่ใจว่าการวัดผลทั่วโลกสามารถให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำและเปรียบเทียบได้

สำหรับแถบบันทึก ทำจากกระดาษพิเศษที่มีผิวเทอร์ควอยซ์ด้าน ซึ่งแสงแดดอ่อนก็สามารถทำให้เกิดรอยไหม้ที่มองเห็นได้ชัดเจน พวกมันถูกทำให้ไหม้เกรียมแทนการเผาเพื่อให้ร่องรอยที่เกิดจากแสงแดดจ้าไม่แพร่กระจายอย่างมีนัยสำคัญ แถบจะมี 3 ประเภทเพื่อให้สอดคล้องกับพฤติกรรมของดวงอาทิตย์ในแต่ละฤดูกาลได้แก่ แบบโค้งยาวสำหรับใช้ในฤดูร้อน แบบตรงสำหรับใช้งานใกล้ Equinox (ตำแหน่งตรงได้ฉากกับเส้นศูนย์สูตรของโลกพอดี) และแบบโค้งสั้นสำหรับใช้ในฤดูหนาว โดยทั้งหมดจะถูกทำเครื่องหมายด้วยช่วงเวลารายชั่วโมง ส่วนในซีกโลกเหนือหรือซีกโลกใต้ แถบนี้ติดตั้งบนฐานโลหะรูปตัว T ซึ่งรองรับสกรูปรับระดับบนฐานรองโลหะแบบตายตัว

อย่างไรก็ตาม เครื่องบันทึก Campbell-Stokes อาจมีความเฉลียวฉลาดในช่วงเวลานั้น แต่ก็มีข้อเสียอยู่หลายประการ นั่นคือ การฉายรังสีที่ต่ำกว่าตอนพระอาทิตย์ตก - ขึ้น และในวันที่อากาศแจ่มใสในบางครั้ง ทำให้แถบไม่ได้ถูกเผาอย่างเหมาะสม  เครื่องอ่านจึงต้องแปลความหมายซึ่งอาจทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนอย่างมากในช่วงเวลาแสงแดดนั้นๆ รวมถึงปัจจัยอื่นๆ เช่น ฝนที่สร้างความเสียหายให้กับแถบ และหิมะ/น้ำค้างแข็งที่ปกคลุมลูกแก้วจะเพิ่มความคลาดเคลื่อนเพิ่มเติม
 

นานกว่าศตวรรษที่ Campbell–Stokes Sunshine เป็นเครื่องมือมาตรฐานสำหรับการบันทึกแสงแดดในหลายส่วนของโลก ซึ่งอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นแหล่งข้อมูลที่ดีและเชื่อถือได้ในระยะยาว โดยเฉพาะแถบเผาไหม้เก่าจำนวนมากที่อยู่ในลิ้นชักในหอดูดาวและมหาวิทยาลัยมาเป็นเวลาหลายทศวรรษ ที่นักวิจัยใช้พวกมันเพื่อศึกษาและเปรียบเทียบปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่มายังโลก ไปจนถึงประเภทและความหนาของเมฆในอดีต

นานกว่าศตวรรษที่ Campbell–Stokes Sunshine เป็นเครื่องมือมาตรฐานสำหรับการบันทึกแสงแดดในหลายส่วนของโลก ซึ่งอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นแหล่งข้อมูลที่ดีและเชื่อถือได้ในระยะยาว โดยเฉพาะแถบเผาไหม้เก่าจำนวนมากที่อยู่ในลิ้นชักในหอดูดาวและมหาวิทยาลัยมาเป็นเวลาหลายทศวรรษ ที่นักวิจัยใช้พวกมันเพื่อศึกษาและเปรียบเทียบปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่มายังโลก ไปจนถึงประเภทและความหนาของเมฆในอดีต
 
แม้ว่าปัจจุบัน เครื่องมือโบราณเหล่านี้จะถูกแทนที่ด้วย electronic sensors แล้วก็ตาม (ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดปริมาณทางกายภาพ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น ความดัน แสง ระยะทาง ความเร่ง ความดัง หรือปริมาณทางกายภาพอื่นๆ แล้วแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า) แต่ยังคงพบเครื่องบันทึก Campbell–Stokes Recorder ที่ใช้งานได้ที่สำนักงานอุตุนิยมวิทยาและหอดูดาวหลายแห่งทั่วโลก เช่นหอดูดาว Blue Hill ในรัฐแมสซาชูเซตส์และหอดูดาว Hong Kong

แต่สถานที่ที่น่าประทับใจที่สุดคือขั้วโลกใต้ ซึ่งมีเครื่องบันทึก 2 เครื่องตั้งอยู่บนหลังคาของสถานีวิจัย Amundsen-Scott ในฤดูหนาว หากทุกๆ วันและคืนที่มืดมิด พวกมันจะไม่บันทึกสิ่งใด แต่ในฤดูร้อน เมื่อดวงอาทิตย์ไม่ตกเป็นเวลาหกเดือน แสงของมันจะเผาเป็นเส้นทางผ่านทั้งสองเครื่อง