Yarıiletken üretim teknolojisi ve bilgisayar bilimlerindeki gelişmelerin sonunda sayısal görüntü teknolojisi
ve sayısal fotograf makineleri ve kameralar ortaya çıkmıştır. Fotograf makineleri, temelde
odaklayıcı mercek, diyafram ve deklanşör ikilisi, ve ışığa duyarlı fotograf filminden oluşur.
Sayısal fotograf makinelerindeyse, odaklayıcı mercek, diyafram ve deklanşör ikilisi ile film yerine yarıiletken ışık algılayıcı bir elektronik devre elemanı bulunmaktadır.
Işık algılayıcı, mikroişlemci tarafından kontrol edilir ve çekilen görüntüler, fotograf filmi yerine sayısal olarak, bir bilgi depolama ünitesinde saklanır.
Bu sayede normal fotograf filminin optik tarayıcılar ile taranarak sayısal ortama aktarılması yerine sayısal fotograf makineleri tarafından depolanan görüntü direk olarak sayısal ortama aktarılabilmektedir.
Bir film ışıkla pozlandıktan sonra, üst üste çekimler haricinde bir daha kullanılamaz.
Oysa sayısal fotograf makinelerinde istenmeyen görüntüler silinebilir.
Filmde ışığı algılamak için kullanılan gümüş tuzları yerine CCD (Charge Coupled Device / Yük Bağıntılı Aygıt) veya CMOS (Complementary Metal Oxide Silicon - Destekleyici Metal Oksit Silisyum) algılayıcılar kullanılmaktadır.
CCD'ler son derece nitelikli görüntü sağladıklarından sıkça kullanılır. Ne var ki, bunların çok fazla güç tüketmeleri ve aynı yonga üzerinde işlevi farklı devre elemanlarının yapımına uygun olmamaları, kullanımlarını sınırlamaktadır.
CMOS algılayıcılarsa, az güç tüketmeleri ve aynı yonga içinde birçok işlevsel eleman içerebilmelerine karşın, CCD kadar nitelikli görüntü oluşturamazlar.
CCD üzerinde bir merceğin odakladığı ışık, CCD yük birimleri üzerinde, ışık şiddetine bağlı olarak elektriksel bir yük üretir. Bu yük, yatay osilatörün sürdüğü anahtarlar sayesinde en altta bulunan çıkış yük integratörüne sırayla yüklenir.
İntegratör, o andaki yüklerin toplamı kadar bir elektrik sinyali üretir. Bu sinyal daha sonra analog-sayısal dönüştürücüye gönderilir.
Dönüştürücüden çıkan sayısal bilgiler, görüntü işleme birimine aktarılır. Bu birim, renk ve çözünürlük hesaplamalarını yaptıktan sonra görüntüyü sayısal olarak sıkıştırıp bellek birimine yollar. Bu sayede bir kare fotograf çekilmiş olur.
