Matryca aparatu fotograficznego jest to układ składający się z milionów fotodiod (pikseli) rejestrujących natężenie światła w postaci ładunku elektrycznego.

Ładunek elektryczny zebrany w fotodiodach jest zamieniany na napięcie elektryczne, wzmacniany i przesyłany do konwertera analogowo-cyfrowego zamieniającego sygnał elektryczny w wartość piksela.

Jak zbudowana jest fotodioda?

Fotodioda składa się z dwóch warstw krzemu, jedna z nich jest naładowana dodatnio (p na obrazku), druga ujemnie (n). Warstwy są oddzielone od siebie warstwą zaporową (ang. depletion region)

Foton uderzając w powierzchnię fotodiody jest absorbowany (zjawisko fotowoltaniczne). Na skutek absorpcji wytwarza się ładunek elektryczny proporcjonalny do liczby fotonów, które uderzyły w powierzchnię fotodiody.

Do fotodiody przyłożone jest napięcie w kierunku zaporowym zatrzymujące przepływ prądu i w ten sposób magazynujące ładunek.

Pojedynczy ładunek fotonowy posiada bardzo małą wartość, która jest liczona w femtoamperach (1 x 10-15 A).