همانطور که در گذشته خواندید، تفاوت اساسى دوربین هاى دیجیتال با دوربین هاى اپتیکال (فیلمى) در آن بود که دوربین هاى دیجیتال فاقد فیلم بودند. این دوربین ها حاوى یک سنسور بودند که نور را به بارهاى الکتریکى تبدیل مى کردند.
ابعاد سنسورهاى تصویرى از ابعاد فیلم کوچک تر است. براى مثال ابعاد هر فریم از یک فیلم ۱۳۵ معمولى ۲۴ میلیمتر در ۳۶ میلیمتر است. اما سنسورى که براى ایجاد یک تصویر ۳/۱ مگاپیکسل استفاده مى شود حدوداً ۵ میلیمتر در ۷ میلیمتر است.
سنسور هاى تصویرى انواع مختلفى دارند. سنسور تصویرى که توسط اکثر دوربین هاى دیجیتال استفاده مى شود از نوع CCD (Charge Coupled Device) است. برخى دیگر از دوربین ها از سنسور CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) استفاده مى کنند. اگرچه سنسورهاى CMOS به زودى گسترش مى یابند و استفاده از آنها در دوربین هاى دیجیتال رایج تر مى شود، اما هیچگاه نمى توانند جاى سنسورهاى CCD را بگیرند.
هر سنسور CCD مجموعه اى از دیود هاى حساس به نور کوچک است که فوتون (نور) را به الکترون (بار الکتریکى) تبدیل مى کند. این دیودها که فتوسایت نامیده مى شوند، به نور حساس هستند. هر اندازه نور شدیدترى به یک فتوسایت تابیده شود، بار الکتریکى بیشترى در آن فتوسایت القاء مى شود.
سنسورهاى CMOS نیز به روش مشابهى نور را به بار الکتریکى تبدیل مى کنند. پس از این مرحله مقادیرى بار الکتریکى روى هر فتو سایت باید خوانده شود. تفاوت اساسى این دو سنسور در روش خواندن مقادیر بارهاى الکتریکى است. در سنسورهاى CCD بار الکتریکى به همان صورت وارد یک تراشه مى شود و به صورت درایه اى از درایه هاى یک ماتریس دو بعدى قابل خواندن است. سپس مقدار این درایه ها (که هنوز آنالوگ هستند) توسط یک مبدل آنالوگ به دیجیتال به اطلاعات رقمى تبدیل مى شود. در سنسورهاى CMOS هر پیکسل چندین ترانزیستور به همراه دارد که وظیفه آنها تقویت بارهاى الکتریکى در لحظه دریافت نور است. اگرچه تقویت نور توسط ترانزیستورها در هر پیکسل مستلزم وجود مدارات پیچیده ترى نسبت به سنسورهاى CCD است، اما از آنجا که تک تک پیکسل هاى این سنسورها به صورت مجزا قابل دسترسى هستند، این سنسورها از قابلیت انعطاف بیشترى برخوردارند.
براى جلوگیرى از ایجاد اعوجاج ضمن انتقال بارها در تراشه، سنسورهاى CCD به روش ویژه اى تولید مى شوند. حاصل به کار بردن این پروسه ویژه، تصاویر با کیفیت ترى از لحاظ صحت داده هاى خوانده شده و حساسیت نور است. از سوى دیگر سنسورهاى CMOS به همان روشى تولید مى شوند که اکثر تراشه ها و پردازنده هاى کامپیوترى ساخته مى شوند. اختلاف روش تولید، تفاوت هاى زیادى بین سنسورهاى CCD و CMOS ایجاد کرده است:
سنسورهاى CCD تصاویرى با کیفیت بالا و بدون نویز ایجاد مى کند. در حالى که تصاویر حاصل از سنسورهاى CMOS عموماً نسبت به دریافت نویز مستعد ترند.
- به دلیل حضور چندین ترانزیستور در هر پیکسل از سنسورهاى CMOS این سنسورها از حساسیت کمترى برخوردارند. بسیارى از فوتون هایى که به سطح سنسور مى رسند، به جاى برخورد با فوتودیودها به ترانزیستورها برخورد مى کنند.
- سنسورهاى CMOS انرژى بسیارکمى مصرف مى کنند. در حالیکه مصرف انرژى (به دلیل پردازش پیچیده اطلاعات) در سنسورهاى CCD حدود ۱۰۰ برابر بیشتر از سنسورهاى CMOS است.
- سنسورهاى CMOS توسط کلیه کارخانه ها و خطوط تولید تراشه هاى سیلیکونى قابل تولید هستند. به همین دلیل نسبت به سنسورهاى CCD بسیار ارزان ترند.