Но он идет дальше, вырабатывает собственный стиль и художественное видение кадра. Его снимки не только становятся агитацией, но передают атмосферу, мысль, идею. При этом он признает, что «документальная съемка не может не быть пропагандистским искусством, не может быть вне тенденции».
Кармен постоянно ищет интересные темы и необычные ракурсы. Он забирается на крыши высотных домов и башни строительных кранов, снимает похороны Ленина, приезд в Москву Максима Горького, делает посмертные фотографии Сергея Есенина, фотопортреты Алексея Толстого и Михаила Пришвина. Уже тогда проявляется синтетический характер его творческого дара: он одинаково успешно справляется с фотопортретом и фоторепортажем, становится одним из родоначальников этого жанра.
В тот же период Роман Кармен начинает писать очерки и заметки, сопровождая их фотографиями. Потом это ему серьезно поможет в сочетании работы сценариста, режиссера и оператора. Он постигает технические стороны фотографического искусства, например, правильное освещение, ракурс, но больше внимания уделяет людям в кадре, их действиям. «Для меня очень важны ярко схваченные моменты жизни», — писал он. Уже тогда он умело сочетал репортажные кадры с постановочными, но сделанными столь мастерски, что отличить их было невозможно.
Желание передать «историю в кадре» естественно привело к тому, что Кармену стало тесно в рамках одного статичного кадра. Его влекла возможность снимать движение, динамику, живые человеческие эмоции. Он стал завидовать коллегам-кинооператорам, с которыми сталкивался на съемках. В итоге решение было принято, и Роман Кармен поступил на операторский факультет Государственного института кинематографии. Потом он напишет: «И это было правильное решение, потому что великолепные мастера фотографии и педагоги, работавшие тогда в институте, особенно в области изобразительного искусства, мне много дали…»
В 1932 году Кармен становится дипломированным кинодокументалистом, начинает работать на Центральной студии документальных фильмов и мотаться по стране: его героями становятся строители Магнитки, покорители Каракумов, спасенные челюскинцы. Но Всесоюзную известность ему приносит война в Испании. Там уже работает его друг и учитель Михаил Кольцов, Роман рвется на войну, овеянную романтикой благодаря его репортажам. Кармен написал письмо лично Сталину с просьбой послать в Испанию именно «советского кинооператора». Через пару недель его вызвал начальник Главного управления кинематографии Борис Шумяцкий: «Летите в Испанию!». Вместе с коллегой Борисом Макасеевым в воюющую страну они попали через Париж. Приехали во фронтовой город Ирун, засняли пронзительные по экспрессии кадры, как интернационалисты отбиваются от авиации и артиллерии старенькими винтовками, как им помогают крестьяне с охотничьими двустволками, запечатлели пожилую женщину с охотничьим ружьем, всю в черном. На следующий день — обратно в Париж, чтобы передать в Москву отснятый материал. Через два дня на экранах Москвы уже демонстрировался фильм «Выпуск № 1. К событиям в Испании».
Потом снова Испания уже вместе с писателем Ильей Эренбургом, оборона Мадрида, Кармен — единственный оператор, оставшийся на стороне республиканцев: все остальные перебежали к франкистам, чтобы заснять их триумфальный вход в столицу. Там же он знакомится и заводит дружбу на всю жизнь с Эрнестом Хемингуэем.
Таланты Кармена в полной мере раскрылись во время Великой Отечественной войны. Вот когда пригодились его отвага и бесшабашность. Рисковать жизнью приходилось каждую минуту во время съемок сражений. Не случайно на фронте погиб каждый четвертый кинооператор. Когда вокруг шел бой, и солдаты могли, по крайней мере, отстреливаться или прятать голову за бруствер, оператор должен был снимать, и был по сути дела безоружен. Его руки были заняты тяжелой камерой, и пистолетом в кобуре он воспользоваться никак не мог. Сам Кармен написал в своих записках: «Работали мы камерой «Аймо» — теперь музейная редкость. Тридцатиметровая кассета — всего минута экранного времени. А чего стоило перезарядить камеру в бою, оберегать ее при этом от пыли, от песка. И чтобы ни один осколок не попал в тебя или, не дай бог, в твою кинокамеру».
На 23-й день войны в разбитых вражеской авиацией Великих Луках военные связисты соединили его с Москвой. Сообщение было короткое: «У тебя сын родился!» Вслед за тем громыхнул взрыв, посыпалась с потолка блиндажа земля, связь прервалась. Командующий 16-й армией, оборонявшей Москву, генерал Рокоссовский тихо сказал Роману: «Если три дня не продержимся, будет плохо». Они продержались.