Als Ende März 1872 Henry Beaufoy Merlin (1830–1873), ein fahrender Fotograf, mit seinem jungen Assistenten Charles Bayliss in die Goldfelder von New South Wales kam, wendete sich Holtermann der Fotografie zu. Er war überaus daran interessiert und kümmerte sich kaum noch um seine Minen. Er unterstützte und finanzierte Merlins Vorhaben, Fotos über die Besiedlung in New South Wales und Victoria anzufertigen. Merlin entwickelte die Fotos im sogenannten Kollodium-Nassplatten-Verfahren und stellte Bilder im Format von 21×25 cm her. Die Aufnahmesitzung dauerte in diesem Verfahren etwa ein bis zwei Stunden. Da die Entwicklung zeitnah erfolgen musste, war bei Anwendung dieses Verfahrens für Landschaftsfotografien stets eine mobile Dunkelkammer mitzuführen. Mit dem Fotografen eröffnete er das Studio der „American &amp; Australasian Photographic Co.“ in Hill End. Die Werbung und den Vertrieb der Fotos wollte Holtermann übernehmen. 1873 bereiste Merlin mit seinen Fotografien in einem speziell angefertigten Fahrzeug New South Wales. Im gleichen Jahr starb Merlin. Holtermann hatte etwa 1000 Pfund in die Fotoarbeiten investiert. Merlins Assistent Bayliss ging danach nach Victoria und machte dort etwa 200 Fotos, vor allem um Ballarat. Holtermann befestigte die Fotografien vom Panorama des damaligen Sydney auf einer 9,78 Meter langen Stoffrolle und stellte sie in der Weltausstellung Philadelphia 1876 in den USA aus. Sein Panorama wurde mit einer Bronzemedaille ausgezeichnet. Holtermann reiste 1876 nach Philadelphia und anschließend nach Frankreich, Deutschland und in die Schweiz, wo seine Ausstellungen Anerkennung fanden. 1877 kam er nach Sydney zurück. In der Weltausstellung Paris 1878 präsentierte er das Panorama von Sydney erneut.