當(dāng)今數(shù)碼照相機(jī)基本都是基于電荷耦合器件（CCD）或 CMOS 傳感器技術(shù)。這兩種技術(shù)都能將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，但它們的轉(zhuǎn)換方式不同。在 CCD 組件中，由數(shù)百萬(wàn)光敏像素組成的陣列覆蓋在 CCD 傳感器的表面。在傳感器曝光后，首先 CCD 的末端讀出覆蓋整個(gè) CCD 像素陣列上的累積電荷，然后經(jīng)模擬前端（AFE）芯片或 CCD 處理器數(shù)字化。另外一種傳感器，CMOS 傳感器可直接將每個(gè)像素單元的曝光程度數(shù)字化。通常，CCD 具有最高的圖像質(zhì)量和最低的噪聲，但是其功耗較高。CMOS 傳感器容易制造并且具有低功耗特性，但是其圖像質(zhì)量較低。部分原因是因?yàn)槲挥诿總€(gè)像素的晶體管容易阻擋到達(dá)像素的部分光信號(hào)。然而，如果在質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中與 CCD 比價(jià)格，那么 CMOS 具有優(yōu)勢(shì)，并且目前采用 CMOS 傳感器的中擋數(shù)碼照相機(jī)的數(shù)量越來(lái)越多。無(wú)論數(shù)碼照相機(jī)內(nèi)部采用哪種傳感器，傳感器陣列的所有像素都需對(duì)灰度等級(jí)靈敏——從全暗（黑）到全亮（白）。對(duì)灰度等級(jí)敏感程度被稱為“比特深度”。因此，8 bit 像素可區(qū)分 28 或 256 個(gè)灰度梯度，而 12 bit 像素可區(qū)分 4096 個(gè)灰度梯度。分層的整個(gè)像素陣列是一種將每個(gè)像素分為幾個(gè)對(duì)顏色敏感的“子像素”的濾色鏡。這種安排允許測(cè)量每個(gè)像素單元不同顏色的成分。因此，每個(gè)像素單元的顏色可看作是紅色（R）、綠色（G）和藍(lán)色（B）通道光的成分以加法方式疊加的總和。比特深度越高， RGB 空間能產(chǎn)生的顏色越豐富。例如，24 bit 顏色（R、G 和 B 每通道為 8 bit）可產(chǎn)生 224 或 1，670 萬(wàn)種離散的顏色。為了恰當(dāng)?shù)乇硎静噬珗D像，每個(gè)像素單元，每個(gè)傳感器需要 3 種顏色采樣——最通常是 R，G 和 B。然而，為每個(gè)數(shù)碼照相機(jī)配備 3 個(gè)單獨(dú)的傳感器并不是經(jīng)濟(jì)有效的解決方案（雖然最近這種解決方案變得比較實(shí)際）。而且，當(dāng)傳感器的分辨率增加到 5 百萬(wàn)～1 千萬(wàn)像素時(shí)，就會(huì)需要一些圖像壓縮格式防止為每個(gè)像素單元需要輸出 3 個(gè)字節(jié)（或更壞情況下，對(duì)于更高分辨率的傳感器，還會(huì)需要輸出 3 個(gè) 12 bit 字）。不用擔(dān)憂，因?yàn)閿?shù)碼照相機(jī)生產(chǎn)廠商已經(jīng)開發(fā)出了減少必要的顏色采樣數(shù)目的巧妙方法。最常用的方法是采用色彩濾鏡陣列（CFA），它僅測(cè)量任何給定像素單元的一種顏色。然后，用圖像處理器對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行插值運(yùn)算以便看起來(lái)好像在每個(gè)像素單元測(cè)量了 3 種顏色。