デジタルカメラ
また、一部の高級機種や業務用機種には35 mmフルサイズや中判など、銀塩フィルムと同等サイズの撮像素子を搭載する製品もある。
撮像素子は2000年頃までCCDが主流で、画質が劣ったCMOSは一部の安価な機種に搭載されるのみだった。その後、CMOSイメージセンサの性能が向上して多くの問題点も対処が進められた。CMOSの特徴である低消費電力性や低価格なこともあり、一眼レフを中心にCMOS搭載機種が増えてきている。CMOSによるデジタル回路を同じシリコン基板上に構築しやすいので高機能な駆動回路をセンサ側に作るのに向いており、例えばA/D変換回路を内蔵するものがある。
一般に撮像素子が大きいほど色再現性、感度、ノイズ、ダイナミックレンジなどあらゆる点で有利である。とくに同じ時代に設計された撮像素子同士の比較ではサイズにより画質の差があり、測定値にも表れる。また、同じ画角・同じF値における被写界深度が浅くなるため、対象物だけにピントを合わせて背景から浮き上がらせるボケの効果が得られやすい。反面、撮像素子が大きいとボディが大型化し、高価になる。また画素数が多いほど描写は精細になり、大きなサイズでのDPE依頼やフォトプリントでも精細な画像が得られる。
1960年代、NASAジェット推進研究所のユージーン・F・ラリー(英語版)は、モザイク感光体を使ってデジタル画像を撮影する方法を考えていた。また、1972年にテキサス・インスツルメンツ社の社員ウィリス・アドコックがフィルムレスカメラの特許(米国特許4,057,830)を取得した が、いずれも技術がまだコンセプトに追いついていなかった。
1975年、初の製品化されたオールデジタルカメラとしてCromemco Cyclopsが登場した。これは、『ポピュラーエレクトロニクス』1975年2月号に設計が掲載されたものを商品化したものである。画像素子として32×32画素のMOSイメージセンサを使用しており、これはMOS DRAMメモリチップを改造したものである。
イーストマン・コダック社の技術者であるスティーブン・サッソン(英語版)は、1975年にCCDイメージセンサを使用した自己完結型電子カメラを発明し、製造した。画像サイズは100×100の10,000ピクセルで、撮影した映像をテレビに映すこともできた。同じ頃、富士フイルムは1970年代にCCD技術の開発に着手した。
撮影された画像データの記録・保存には、主にフラッシュメモリを内蔵したメモリーカードが使われる。かつては民生用としてコンパクトフラッシュやスマートメディアが、業務用としてPCカードタイプのハードディスクやマイクロドライブが利用されていたが、2010年現在ではいずれもSDメモリーカードが主流である。
記録情報の内容について、カメラ映像機器工業会 (CIPA) によってファイル名などに関する規則であるカメラファイルシステム規格 (DCF) が規定されている。メモリーカードのルートディレクトリ上に作成される「DCIM」(Digital Camera IMagesの略)ディレクトリ、その下のサブディレクトリの命名法などがメーカー間で統一されているため、1枚のメモリーカードを異なるメーカーのデジタルカメラで使いまわしてもデータが混ざったり混乱が生じない。また、他のカメラで撮影した画像を表示させることができる機種もある。
フラッシュメモリーは不要な画像をいつでも消去できるうえ、大容量低価格化によって数千枚から数万枚もの画像を保持できるようになった。
撮像素子のサイズを変えずに画素数を増やすと、1画素あたりの面積が小さくなる。ダイナミックレンジが狭くなる、電気的なノイズ・歪みが多くなることからむしろ画質を損なう場合もあるので、撮像素子や処理回路でノイズを抑える設計が必要であるため、画素数を増やすことには限界がある。コンパクトなボディに大きな撮像素子を搭載した機種も存在する。
2010年現在用いられている撮像素子の多くが、1つの画素で多様な色の識別は行えず、画素を構成するそれぞれのフォトダイオードの上に RGB(CMY) の内のいずれか1色のフィルターを配置することでそれぞれの色を検出する。このため、多様な色が検出できる最小単位は、少なくとも3画素である。続く画像処理部では、それぞれの画素には本来測光しなかった他の2色分の色情報を周囲の色から作り出すという処理が行われる場合があり、「偽色」と呼ばれる、誤った色情報を生成したり不自然なノイズが生じる原因である。このようなノイズや画素数の実質的な減少を避けて、可能な限り画素数を増やしたいプロ仕様の上級機種では、入射光を3個ほどのプリズムによって CMY(RGB) という波長帯別に分離してから、それぞれの光を1枚ごとの撮像素子で電気に変換する仕組みを備えるものもある。
イメージセンサーの中央部の画素のみを撮影に使用し、拡大することで画像を作成するズーム方式。ズーム倍率に応じて使用可能な最高画素数は減少する。例えば、1200万画素機で2倍ズームにすると、その場合の画素数は縦横共に半分になるのでイメージセンサーの中央部の300万画素を使用する。画像を記録する際の記録フォーマットが4096×3072(1200万画素分)であれば、不足する900万画素分の情報が300万画素からの補間処理によって生成される。 2倍程度までのズームについては各社で特別な補間処理を行い、単なるデジタルズームと差別化している場合がある。 画質の劣化を抑えるため、記録する画素数に合わせてデジタルズームの最大倍率を変え、等倍以上の拡大を避ける設定が可能な機種もある。