光感測器（photo sensor）的工作原理主要涉及光電轉換過程。以CMOS圖像感測器為例，其工作過程包括光電轉換、電荷電壓轉換以及模擬數字轉換三大作用。
光電轉換：在CMOS的曝光階段，感光二極體（Photodiode）完成光電轉換，產生信號電荷。曝光結束後，傳輸電極門打開，信號電荷被傳送到浮動式擴散層。
電荷電壓轉換：信號電荷在浮動式擴散層中被起放大作用的MOSFET電極門拾取，從而將電荷信號轉換為電壓信號。
模擬數字轉換：電壓信號隨後被轉換為數位訊號，以便計算機讀取。這一過程使得光線明暗的記錄成為可能。
為了實現彩色成像，現代CMOS感測器通常採用拜耳色彩濾波陣列（Bayer CFA），通過這種陣列，感測器能夠區分不同顏色的光線，從而生成彩色圖像。拜耳馬賽克變換（BAYER DEMOSAICING）是將拜耳的原色陣列轉換為包含每個像素全彩色信息的最終圖像的過程。
總的來說，光感測器通過感光元件將光子儲存為模擬電信號，然後在曝光完成後通過測量模擬電信號的強度來評估光子的數量，最終將模擬電信號轉換為數字電信號。這一系列的過程構成了數字影像的基礎。