Jak to działa? W dużym uproszczeniu, nie wgłębiając się w fizykę, można powiedzieć, że matryca zbudowana jest z pikseli, których zadaniem jest wychwytywanie fotonów, które nań padają. Fotony zostają zamienione na napięcie elektryczne, przez elektrody zgromadzone na końcu każdego rzędu pikseli, a zgromadzony sygnał trafia do wzmacniacza. Kiedy powierzchnia matrycy CCD jest oświetlona, uwolnione zostają nośniki, które gromadzą się w kondensatorach. Matryca CCD nie rozróżnia barw, lecz liczy padające na nią fotony. Kolory udaje się uzyskać, ponieważ przed samym sensorem umieszczony jest filtr barwny składający się z 3 podstawowych kolorów: czerwonego, zielonego i niebieskiego – czyli RGB. Aby uzyskać obraz, informacje sczytane z matrycy, trafiają do procesora, który przetwarza uzyskane dane i efekt wyjściowy zapisuje do pliku. Podsumowując: każda matryca – APS-C czy pełna klatka – składa się z elementu światłoczułego, działającego na zasadzie fotodiody, wzmacniacza sygnału cyfrowo-analogowego, przetwornika analogowo-cyfrowego, mikrosoczewki, której zadaniem jest skupienie światła na elemencie światłoczułym i filtra barwnego odpowiadającego za fakt, że piksel jest czuły tylko na pewne spektrum światła.
APS-C czy pełna klatka – czym się różnią?
Matryce można sklasyfikować według różnych kryteriów: sposobu budowy, rozmiaru, rozdzielczości. Odpowiadając na pytanie: APS-C czy pełna klatka, trzeba najpierw wiedzieć, czym się te matryce różnią. Najmniejsze matryce stosowane są w smartfonach, na przykład 2,30 × 1,73 mm (czyli 1/6'), najtańszych kompaktach mogą mieć jedynie 4,54 × 3,42 mm (czyli 1/3,2'). W średniej klasy aparatach kompaktach stosuje się matryce o wymiarach 7,20 × 5,35 mm (1/1,8'), a w nowoczesnych lustrzankach czy bezlusterkowcach stosuje się obecnie matryce o wymiarach 25,10 × 16,7 mm (APS- C), 27,9 × 16,6 mm (APS-H) i klatki filmu małoobrazkowego, czyli 36,00 × 24,00 mm. Ostatnia klasyfikacja to rozdzielczość matrycy. Rozdzielczość to liczba wyraźnych pikseli w każdym wymiarze, które można wyświetlić, natomiast piksel to najmniejszy element cyfrowego obrazu. Podstawową wielkością informującą nas o liczbie punktów matrycy jest rozdzielczość przetwornika obrazu wyrażana w megapikselach.
W uproszczeniu – im więcej megapikseli, tym więcej szczegółów zarejestrowanych na zdjęciu. Jednak poza rozdzielczością matrycy ważna jest też jej wielkość, gdyż zbyt duża liczba pikseli na bardzo małym przetworniku może spowodować spadek jakości obrazu. Czyli panuje tu zasada odwrotna – im większy jest rozmiar sensora, tym lepiej. Oznacza to też, że jeśli zachowamy tę samą rozdzielczość na matrycach różnej wielkości, piksele na mniejszych matrycach będą po prostu mniejsze. Niesie to za sobą gorszą jakość obrazu. Odnosi się to przede wszystkim do zdjęć w gorszych warunkach oświetleniowych, kiedy większe piksele na matrycy są w stanie zarejestrować więcej światła, a obraz jest mniej zaszumiony. Natomiast wysokie zagęszczenie pikseli na małej matrycy aparatu wiąże się z wysokimi szumami. Wielkość przetwornika ma bezpośrednie przełożenie na jakość uzyskiwanych z niego zdjęć, zwłaszcza przy wysokich czułościach.
