Grundlage der digitalen Fotografie ist das CCD-Prinzip. Im Gegensatz zur analogen Fotografie, bei der das Filmmaterial chemisch verändert wird, wird hier das Licht elektronisch durch einen Sensor erfasst. Die Lichtintensität lässt an den Sensorelementen eine Spannung entstehen, die von einem Analog/Digital-Wandler in binären Code umgewandelt wird. Die Spannung entsteht dabei in den Sensorelementen, die aus Silizium bestehen. Dabei kann die einzelne Sensorzelle zunächst nur zwischen hell und dunkel unterscheiden. Die Farben entstehen dann erst durch die so genannte Additive Farbmischung der drei Grundfarben Rot, Blau und Grün. Hier wird ein Trick angewandt, durch den die Zellen in die Lage versetzt werden Farben zu unterscheiden. Dieser Trick wird auch als Filterlösung bezeichnet. Durch spezielle RGB-Filter wird das Licht in seine
Bestandteile aufgeteilt und getrennt ausgewertet. Die einzelnen Informationen werden von der Kamerasoftware zu einem farbigen Bild zusammengesetzt.
Derzeit gibt es drei Verfahren, die aus analogen Daten digitale machen. In der digitalen Fotografie kommt das One-Shot-Verfahren überwiegen zum Einsatz. Daneben gibt es noch das Three-Shot-Verfahren und die Foveon-X3-Technology.
Für bewegte Motive ist das One-Shot-Verfahren bestens geeignet. Hierbei befindet sich der RGB-Filter auf dem Sensor-Chip und trennt die einfallenden Farben. Der Nachteil bei dieser Methode ist, dass ein Bildpunkt immer aus 3 bzw. 4 Pixeln gebildet wird und darunter die Farbtreue leidet.
Die Ungenauigkeit des One-Shot-Verfahrens wird beim Three-Shot-Verfahren dadurch vermieden, dass das einfallende Licht durch ein komplexes Prismensystem auf drei verschiedene Sensor-Chips verteilt. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es eine komplexe Mechanik erfordert, die anfällig sein kann.
Beim Foveon X3 Verfahren ist der Sensorchip so aufgebaut, dass drei übereinander liegende Schichten jeweils eine Farbe ermitteln und somit genaue Bildpunkte ermittelt werden können.
