Aparat cyfrowy wykonuje zdjęcie - do obiektywu dociera światło z wszystkich kierunków, tak od źródeł, jak i przede wszystkim odbite od wszystkiego. W obiektywie zestaw kilku lub kilkunastu soczewek skupia światło, a przesuwając je możemy ustawić ostrość na fotografowanym obiekcie.

Ostatecznie skupione światło z ostrym obrazem trafia na matrycę światłoczułą, ale zobaczmy, co dzieje się po drodze.

Po drodze światło przechodzi najczęściej przez dwa filtry (czerwone strzałki), które pochłaniają światło poczerwone i ultrafioletowe. Te dwa zakresy światła są dla nas niewidzialne, ale widzą je komórki światłoczułe w matrycy, co oznacza, że znacznie zakłóciłyby otrzymany obraz; np. zbyt jasne obiekty na zdjęciu nocnym (praktycznie wszystko emituje światło podczerwone) lub fałszywe kolory na zdjęciach (to byłby wpływ światła ultrafioletowego).

Kolejnym elementem na drodze światła jest matryca z mikrofiltrami, które przepuszczą tylko światło czerwone, zielone i niebieskie (RGB). W typowym ułożeniu, zwanym matrycą Bayera, są to powtarzające się czwórki filtrów (jeden z nich pokazany osobno), przy czym połowa jest zielona, co odpowiada budowie ludzkiego oka, w którym wprawdzie na siatkówce nie ma dwa razy więcej czopków reagujących na zieleń, ale to ich udział jest najważniejszy w widzeniu barw.
Światło po przejściu przez filtry składa się już tylko ze smug czerwonych, zielonych i niebieskich.

Kolejny element to mikrosoczewki, które skupiają światło. Pamiętajmy, że oglądane obrazy tej prezentacji nie oddają prawdziwej skali odległości pomiędzy elementami w matrycy aparatu, gdzie w rzeczywistości kolejne elementy praktycznie przylegają do siebie.

Czas na główny element - matrycę światłoczułych elementów, na których skupia się światło z mikrosoczewek. Każda z nich w danym ułamku sekundy wytwarza mikroskopijny prąd proporcjonalny do natężenia światła, które na niego pada (tak, jak w fotowoltaice na dachu, tylko w mikroskali).
To właśnie ilość tych światłoczułych komórek (pikseli) wymieniana jest jako podstawowy parametr matrycy; np. 20 Mpx (megapikseli) to 20 milionów czułych na światło komórek matrycy.

Tak, wiem! Nie ma takich kabli w matrycy aparatu! To symboliczny rysunek pokazujący, że naprawdę mierzony jest prąd wytwarzany (lub zmieniany) z każdego piksela matrycy. Symboliczne mierniki pokazują natężenie światła czerwonego, 2 razy zielonego i niebieskiego z pierwszej czwórki komórek matrycy.

Kolejne symboliczne kable pokazują gdzie trafia sygnał elektryczny z pikseli - ADC to Analog to Digital Converter, czyli przetwornik analogowo-cyfrowy. To w nim wielkości z pomiarów przerabiane sa na liczby; np. wartości od 0 do 100 na naszych miernikach, są przez przetwornik proporcjonalnie konwertowane na liczby z zakresu od 0 do 255, co pozwala określić wartość danego koloru w systemie RGB (0 - brak koloru, 255 - pełne nasycenie danym kolorem).
To, w jaki sposób przenoszony jest sygnał z matrycy do przetwornika nie jest prostym zagadnieniem i wykracza poza ramy tej prezentacji.

Kiedy przetwornik ADC stworzy już dla każdego piksela matrycy liczbę z przedziału 0-255 (czyli kolor, co pokazuje wirtualna matryca), to dane trafiają do procesora matrycy, który z tych 4 liczb obliczy kolor pierwszego piksela powstałego z matrycy zdjęcia.

Dane o kolorach trafiają do pamięci matrycy, a stamtąd na zewnątrz, czyli np. do twadrego dysku (HD), karty pamięci (SD), wyświetlacza (aparatu lub monitora) lub sieci.

Zdjęcia 1 i 2 to matryce, w tym obecnie (2025) dominująca CMOS. Zdjęcie 3 to tył jednego z telefonów mający rekordową matrycę 200 Mpx. Na zdjęciu 4 rekordowa matryca z aparatów cyfrowych - Canon i 400 Mpx.

Digitalizacja obrazu na papierze. Zapis w systemie szesnastkowym malutkiego zdjęcia o wymiarach 32x32 piksele. Pierwsze znaki zapisu (0053A1) to w systemie dziesiętnym liczby 0, 83, 161, czyli w RGB jeden z odcieni niebieskiego. Taki właśnie kolor ma pierwszy piksel tego obrazu.