图像传感器可将光信号转化为电信号，其光电参数直接决定了成像质量，是所有成像设备中的核心关键器件。图像传感器分为 CCD器件和CMOS 器件。CMOS图像传感器在帧频、集成度、可靠性、功耗和成本等方面优势明显。随着 CMOS 技术的不断进步，CMOS 图像传感器的成像性能已接近或超越 CCD 器件，在高端工业、医疗、和科研应用中逐步取代 CCD，成为主流图像传感技术。
无论是 CMOS 或 CCD 图像传感器，其光电参数都可依据业界成熟的 EMVA1288 标准进行评价。

图像传感器的主要光电参数

CMOS 和 CCD 图像传感器的性能指标可分为光学指标和电学指标，而其成像质量主要取决于以下光学指标：

分辨率及像元尺寸（Resolution and Pixel size）

快门类型（Shutter Type）

量子效率（Quantum Efficiency, QE）

灵敏度（Sensitivity）

暗噪声（Dark Noise）

满阱容量（Full Well Capacity, FWC）

动态范围（Dynamic Range, DR）

暗电流（Dark Current, DC）

除上述光学指标外，图像传感器的电学指标，如帧频、功耗、输出格式及数据率也是设计成像系统时需要考虑的重要指标。

如何选择合适的图像传感器

图像传感器的选型是决定成像系统性能的关键。在选型时，首先需要确定该成像系统的应用及拍摄环境参数，如所拍摄场景的大小及在该场景下需要解析的最小物体、拍摄距离、帧频、曝光时间、所拍摄场景内光强范围等。由上述参数可确定图像传感器的分辨率、像元尺寸、快门类型、帧频和动态范围等关键光电参数。
机器视觉应用中，一般帧频>50fps，拍摄距离短，生产环境光强可控，曝光时间较短，一般采用全局快门图像传感器，除特殊应用外，动态范围 60dB 可以满足大多数机器视觉的要求。在高速自动化生产线上应用的机器视觉产品，对帧频要求躲在 150-300fps 之间。由于机器视觉产品用量较大，对于芯片的价格有较高的要求。
安防监控和智能交通监控应用：目前安防监控和只能交通监控应用的主要趋势是低照度、星光级相机，主要关注夜晚成像分辨能力，以减少对 LED 照明/补光的依赖。这要求传感器具有高灵敏度和低暗噪声。另外室外场景光强范围宽，对于图像传感器的动态范围也有较高要求。该类应用中，因为多拍摄运动物体，一般采用全局快门芯片。
长曝光时间应用，如天文应用、荧光成像等，要求像元尺寸较大，噪声低、灵敏度高、并对传感器的暗电流，尤其在深度制冷后的暗电流有较高要求，从而能够采集微弱的生物光信号并得到信噪比较高的图像。该类应用中多采用卷帘快门。
数字成像应用：如单反相机、中画幅相机等对传感器的综合性能要求较高、一般采用卷帘快门芯片。数字成像对芯片的色彩还原度、光角度相应也有较高要求。因为历史原因，数字成像行业往往沿用胶片摄影评价体系，如 F-Stop, ISO 等，一般不采用 EMVA1288 评价图像传感器芯片性能。
航天航空应用：在航空或低轨航天应用，因为物体在焦平面移动速度较快，因此往往采用全局快门芯片，或 TDI 芯片（时间延迟积分）成像。对高轨航天应用，因为目标物体在焦平面上尺寸较小且相对静止，也可以采用成像质量更好的卷帘快门芯片。某些对灵敏度要求高的应用，也采用卷帘快门芯片，另外，航空航天应用对器件的可靠性、抗辐照能力、功耗、微光或近红外灵敏度、满阱、响应均匀度也有较高要求。