L'idée d'enregistrer directement les images sous forme électronique, plutôt que sous forme chimique dans une surface sensible, date déjà de plusieurs décennies. Les avantages d'une telle solution étaient prévisibles, mais la réalisation pratique de capteurs d'une qualité suffisante a demandé beaucoup de temps et de travail.
Le terme '''capteur''' a un sens très général dans le domaine des mesures physiques. Il s'agit de systèmes permettant de traduire les variations des grandeurs physiques classiques (températures, éclairements, accélérations, pressions, etc.) sous forme de signaux électriques. Dans le cas de la photographie, ce sont bien sûr les données physiques des images qui sont traduites ainsi. Les capteurs peuvent être de type analogique, et donc délivrer des signaux capables de varier de façon continue, ou au contraire de type numérique, l'information de sortie étant délivrée sous forme de signaux correspondant à des niveaux bien définis.
Il y a la même différence entre un capteur analogique et un capteur numérique qu'entre un plan incliné et un escalier. Sur le premier, on peut se tenir à n'importe quelle hauteur, tandis que sur le second, on ne peut occuper que des niveaux correspondant aux marches. Il y a donc « discrétisation » de la hauteur, et celle-ci varie de façon d'autant plus « grossière » et brutale que les marches sont plus espacées et que la différence de niveau à obtenir est plus faible. On peut imaginer un escalier dont les marches seraient si basses que l'on ne verrait pas de différence pratique avec un vrai plan incliné.
