相机的传感器，是数码相机的核心部件，相当于传统胶片相机的“胶片”，它的核心功能是将镜头捕捉的光信号转换为电信号，最终处理成我们看到的数字图像，可以说，传感器的性能直接决定了相机的画质、对焦速度、低光表现等关键指标。
从结构上看，相机传感器主要由感光元件、微透镜阵列、低通滤镜和红外截止滤镜等部分组成，感光元件是传感器的“主体”，上面布满了数百万甚至上亿个微小的光电二极管，每个二极管对应一个像素点，负责接收光线并转换为电荷；微透镜阵列覆盖在感光元件上方，能将进入的光线汇聚到光电二极管上，提高光线利用率；低通滤镜（也称抗锯齿滤镜）的作用是减少图像中的摩尔纹和锯齿，但也会略微降低锐度；红外截止滤镜则过滤掉红外线，避免色彩失真，不同品牌和型号的相机，这些组件的优化方式可能不同,但基本结构大同小异。
在类型上，相机传感器主要分为CMOS（互补金属氧化物半导体）和CCD（电荷耦合器件）两种，CCD曾是早期数码相机的主流，其特点是成像质量高、噪点控制好，但功耗高、读取速度慢、成本高，目前已逐渐被CMOS取代，CMOS的优势在于：功耗低（仅为CCD的1/3左右）、集成度高（可在传感器内部集成对焦、降噪等电路）、读取速度快（支持连拍和视频拍摄），且随着技术进步，CMOS的画质已追平甚至超越CCD，因此成为当前数码相机（包括单反、微单、手机）的主流选择。
技术参数是衡量传感器性能的关键指标，其中画幅、像素数量、动态范围和ISO感光度最为重要，画幅指的是传感器的尺寸，常见的有全画幅（36×24mm，与传统35mm胶片尺寸相同）、APS-C（不同品牌尺寸略有差异，约23.6×15.6mm-23.5×15.6mm）、M4/3（17.3×13mm），以及手机常用的1英寸传感器（约13.2×8.8mm）等，画幅越大，单个像素的面积通常越大，进光量更多，高感表现（暗光下的画质）更好，景深控制也更灵活，像素数量并非越高越好，需结合画幅看单位像素面积——全画幅2400万像素的传感器，单位像素面积约8.45μm²，而APS-C2400万像素的单位像素面积约3.76μm²，前者在弱光下能捕捉更多光线细节，噪点更少，动态范围指传感器记录最亮和最暗细节的能力，范围越大，高光不过曝、暗部不死灰，层次越丰富，ISO感光度则代表传感器对光的敏感程度，数值越高，感光能力越强,但过高也会导致噪点增加。
为了更直观理解不同画幅的特点,可通过下表对比：
| 画幅类型 | 尺寸（mm） | 典型应用 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|---|
| 全画幅 | 36×24 | 专业单反/微单、高端摄影 | 画质好、高感优秀、景深可控 | 机身大、镜头贵 |
| APS-C（尼康/索尼） | 5×15.6 | 中端相机、入门全画幅 | 轻便、镜头群丰富 | 画质略逊于全画幅 |
| M4/3 | 3×13 | 微单、视频拍摄 | 机身小巧、对焦快 | 高感表现一般 |
| 1英寸 | 2×8.8 | 卡片机、高端手机 | 便携、兼顾画质与体积 | 虚化能力弱 |
传感器对成像的影响是多方面的：画质上，大尺寸传感器和高动态范围能带来更丰富的细节和更准确的色彩；对焦速度方面，CMOS传感器可通过集成相位检测像素（像素混合对焦技术）实现快速对焦；传感器的读取速度决定了连拍张数和视频分辨率，如堆栈式CMOS传感器（如索尼A1）能实现高速连拍和8K视频拍摄。
随着技术发展，传感器还衍生出背照式（BSI）和堆栈式（Stacked）等结构：背照式将光电二极管层移到微透镜后方，减少光线遮挡，提高感光效率；堆栈式则在传感器下方加入DRAM缓存芯片，进一步提升读取速度和数据处理能力,适用于专业摄影和视频创作。
相关问答FAQs：
Q：像素越高相机越好吗？
A：并非绝对，像素数量影响图像的分辨率，但需结合传感器尺寸和单位像素面积综合判断，在传感器尺寸固定的情况下，像素过高会导致单位像素面积缩小，进光量减少，弱光下噪点增多，反而可能影响画质，全画幅6100万像素的相机，其高感表现可能不如同尺寸2400万像素的相机，除非单位像素面积设计更优，普通用户日常使用2400万-4500万像素已足够,更高像素更适合专业后期裁切或大幅打印。
Q：CMOS和CCD的根本区别是什么？
A：两者的核心区别在于结构和工作原理：CCD采用“电荷耦合”方式传递信号，所有像素点产生的电荷需通过单一输出端逐个读取，速度慢且功耗高；CMOS则每个像素点都集成放大和转换电路，信号并行读取，速度快、功耗低，且易于集成图像处理器，CMOS的制造成本更低，适合大规模生产，这也是其成为主流的原因，早期CCD在噪点控制和色彩表现上有优势，但现代CMOS通过背照式、堆栈式等技术已全面超越CCD。
