Auf  einem Kamerachip befinden sich Fotozellen (im Volksmund auch als Pixel benannt). In diesen Fotozellen wird über einen bestimmten Zeitraum das einfallende Licht in elektrische Energie gewandelt. Je mehr Licht auf die einzelne Fotozelle fällt, desto höher ist die umgewandelte Energie. So ist die elektrische Energie (Spannung) einer Fotozelle als exakte Information für die Helligkeitsstufe der fotografierten Szene an der Stelle dieses Pixels zu betrachten.

In der Kamera selbst werden nach Ablauf einer bestimmten Zeit, der Belichtungszeit, die Spannungen der einzelnen Fotozellen aus einem analogen Signal in ein digitales Signal gewandelt. Vereinfacht kann man sich hierunter vorstellen, dass ein kleiner Computer, der in dem Kameragehäuse sitzt, eine Spannungsmessung an den einzelnen Fotozellen durchführt und den jeweils gemessenen (analogen) Wert anhand einer Tabelle mit einem digitalen Wert abgleicht.