CCD-Bildsensoren bestehen meistens aus einem Raster lichtempfindlicher Fotodioden, den Pixeln. Diese können rechteckig oder quadratisch sein. Je größer die Fläche eines Pixels, desto höher ist ihre Lichtempfindlichkeit. Auch der Dynamikumfang – also die Fähigkeit, den Kontrast zwischen hellen und dunklen Bildbereichen ausgewogen darzustellen – wächst mit der Größe der Pixel. Allerdings lassen sich auf der Fläche eines Sensors nicht beliebig viele Pixel unterbringen. Je größer die Pixel sind, desto weniger davon passen auf den Sensor, also ist bei großen Pixeln die maximale Bildauflösung geringer.
Ein CMOS-Sensor – auch Active Pixel Sensor (APS) – ist ein Halbleiterdetektor zur Lichtmessung. Bei dieser Art von Sensoren ist es möglich, weitere Funktionen bereits in den Sensorchip zu integrieren. Dazu zählen Dinge wie Belichtungskontrolle, Kontrastkorrektur oder die Analog-Digital-Wandlung. Die Signalentrauschung und Verarbeitung finden direkt im Sensor statt, so dass das Bildergebnis nicht so stark verfälscht ist wie bei einer späteren kamerainternen oder vom Benutzer am PC durchgeführten Bearbeitung.
CMOS-Sensoren verbrauchen 10% weniger Energie als CCD-Sensoren und besitzen oft eine höhere Empfindlichkeit im Infrarotbereich. Diese ist nicht erwünscht, weil sie das Rauschen erhöht – deshalb wird meist ein Sperrfilter eingebaut, was wiederum die Kamera für Infrarotaufnahmen untauglich macht.
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