1. 光电转换：CMOS传感器由一个或多个像素组成，每个像素都包含一个光电二极管（Photodiode）。当光线照这些光电二极管上时，光子会与电子发生相互作用，产生光生载流子。在CMOS传感器中，光电二极管通常被设计为具有正负电荷的PN结结构，这样当光子撞击到PN结上时，就会在PN结两侧产生电荷积累，形成光电流。
2. 电荷积累：由于光电二极管的PN结两侧存在电荷积累，因此会产生一个电压差，这个电压差被称为“光电流”。这个光电流的大小取决于入射光的强度和光谱特性。
3. 模拟电路：为了将光电流转换为电信号，CMOS传感器内部集成了模拟电路。这些电路包括放大器、滤波器、模数转换器等，它们的作用是将光电流信号放大并转换成数字信号。
4. 模数转换：模数转换器（ADC）是CMOS传感器中最关键的部分之一。它负责将模拟信号转换为数字信号。ADC将光电流信号转换为一系列离散的电平值，这些电平值代表了不同亮度和颜色的图像信息。
5. 数字处理：数字信号随后会被送到处理器或微控制器中进行处理。处理器会根据预设的算法对数字信号进行解码，提取出图像的颜色、亮度等信息。
6. 输出：处理后的图像数据会被输出到显示设备或存储设备上，以便用户查看或保存。
核心指标：
1. 灵敏度：CMOS传感器对光线的敏感程度，通常用勒克斯（Lux）表示，即每平方米上的照度单位。高灵敏度意味着传感器可以捕捉到更微弱的光线。
2. 动态范围：CMOS传感器能够捕捉从最暗到最亮的图像的能力，通常以最大亮度和最小亮度之间的比例表示。动态范围越宽，图像的细节表现能力越好。
3. 分辨率：CMOS传感器能够捕捉的像素数量，通常以水平像素数×垂直像素数表示。更高的分辨率意味着图像更加清晰。
4. 帧率：CMOS传感器每秒可以捕捉多少帧图像，这对于实时视频捕捉非常重要。
5. 功耗：CMOS传感器在工作过程中消耗的电能，这直接影响到设备的续航能力和便携性。
6. 尺寸和重量：CMOS传感器的物理尺寸和重量会影响其应用范围和便携性。
7. 成本：CMOS传感器的成本也是一个重要的考量因素，因为它直接影响到最终产品的价格。
CMOS传感器通过光电转换和模拟电路将光信号转换为电信号，并通过数字处理提取出图像信息。其核心指标包括灵敏度、动态范围、分辨率、帧率、功耗、尺寸和重量以及成本。这些指标共同决定了CMOS传感器的性能和适用范围。