Sensor感光的基本单元叫做“像点”，英文是photosite，每个sensor上承载了几百万甚至更多的像点，它们整齐、规律地排成一个阵列，构成sensor的像敏区。当可见光通过镜头入射到像点并被光敏区吸收后会有一定概率激发出电子，这个过程叫做光电转换，如下图所示。
光子激发出电子-空穴对（electron-hole pair）
光子激发出电子的概率也称为量子效率，由光激发产生的电子叫做光生电子或光电子。光子激发出电子会被像点下方的电场捕获并囚禁起来备用，如下图所示。这个电场的专业名称叫做“势阱”，后面会有专门讨论。
像点的作用可以类比成一个盛水的小桶，它可以在一定范围内记录其捕获的光电子数，如果入射的光子太少则可能什么都记录不到，如果入射的光子太多则只能记录其所能容纳的最大值，多余的光电子由于无处安置只能就地释放，就像水桶盛满之后再继续接水就会溢出一样。溢出的自由电子会被专门的机制捕获并排空。像点曝光的过程，非常类似下图所示的用很多小桶接雨水的过程。
1.3 像点微观结构
一个像点的解剖结构如下图所示。
从图中可以看到，一个像点主要由五部分功能构成
硅感光区，捕获光子，激发光生电子
势阱，用电场捕获、存储光生电子
电路，将电荷数量变换为电压信号，以及复位、选择、读出逻辑
滤光膜，选择性透过三种波长中的一种
微透镜，将入射光线会聚到感光区
1.4 Bayer Filter
为了能够区分颜色，人们在硅感光区上面设计了一层滤光膜，每个像素上方的滤光膜可以透过红、绿、蓝三种波长中的一种，而过滤掉另外两种，如下图所示。
像点之所以叫像点而不叫像素正式因为这了原因，一个严格意义上的像素，即pixel，是一个具备红、绿、蓝三个颜色分量的组合体，能够表达RGB空间中的一个点。而sensor上的一个像点只能表达三种颜色中的一个，所以在sensor范畴内并不存在严格意义上的像素概念。但是很多情况下人们并不刻意区分像素和像点在概念上的差别，经常会用像素来指代像点，一般也不会引起歧义。
所有的像点按照一定格式紧密排成一个阵列，构成sensor的像敏区，即color imaging array。像点阵列的微观效果如下图所示。
其中感光膜的布局叫做Bayer Mosaic Color Filter Arrary，通常简写为Bayer CFA或CFA。
早期的工艺微透镜之间是存在无效区域的，为了提高光能量的利用率，人们会努力扩大微透镜的有效面积，最终实现了无缝的透镜的阵列。
索尼的Power HAD CCD 技术在Hyper HAD 技术基础上缩小了微透镜间距，进一步提升了像素感光能力。
Bayer格式图片是伊士曼·柯达公司科学家Bryce Bayer发明的，拜耳阵列被广泛运用与数字图像处理领域。
不同的sensor可能设计成不同的布局方式，下面是几种常见的布局
下面是光线通过微透镜和Bayer阵列会聚到硅势阱激发出光生电子这一物理过程的示意图。需要说明的是光生电子本身是没有颜色概念的，此图中把电子的颜色只是为了说明该电子与所属像点的关系。
Bayer格式的数据一般称为RAW格式，需要用一定的算法变换成人们熟悉的RGB格式。
从RAW 数据计算RGB 数据的过程在数学上是一种不适定问题（ill-posed problem），理论上有无穷多种方法，因此与其说是一种科学，不如说是一种艺术。
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