所以如果想制作一个彩色的CCD或CMOS，那么就必须在每个像素上覆盖一层红或绿或蓝色的“外衣”。今天，红、绿、蓝三种颜色点的分部规则主要源自于拜尔（Bayer）先生所提出的理论，因此“拜尔滤光片”就成为了被广泛使用的技术术语。
通常来讲，我们希望一个普通彩色相机输出的每个像素中都含有红、绿和蓝色，但CCD真正给我们的只是其中之一，于是就需要相机处理元器件通过色彩空间插值法来“估算”丢失的那两个值。
3CCD技术
光线通过镜头，利用棱镜将光线折射为红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三 原 色，利用三块独立的CCD摄取三原色光讯号。 产生的影像，可以说是色彩准确较高，但制作成本较单次曝光相机昂贵，但由于使用了棱镜，同时也会令影像产生变形现象。这种设计方式也只在专业的摄录器材中普遍采用，而相机方面，早期的MiNOLTA ActionCam曾经采用。
但用三片CCD和分光棱镜组成的3CCD系统能将颜色分得更好，分光棱镜把入射光分析成红、蓝、绿三种色光，由三片CCD各自负责其中一种色光的呈像。现在的专业级数位摄影机，和一部份的数字摄影机采用3CCD技术。（不过在一些大厂的主导之下，渐渐的也采用CMOS作为感光组件。)
近年来，利用互补金氧半导体(CMOS)的制程，已能制造实用的主动像素传感器(Active Pixel Sensor)。CMOS是所有硅芯片制作的主流技术，CMOS感光组件不但造价低廉，也能将讯号处理电路整合在同一部装置上。后一特性有助于滤除背景噪声，因为CMOS比CCD更容易受噪声干扰。这部份的困扰现时已渐渐解决，这要归功于使用个别像素的低阶放大器取代用于整片CCD数组的单一高阶放大器。CMOS感光组件还有一个优点，它的耗电量低于CCD。但其应用方法与CCD大同小异！
异军突起 Foveon X3技术
美国Foveon公司二月十一日公布Foveon X3技术。这是一种用单像素提供三原色的CMOS图像感光器技术。与传统的单像素提供单原色的CCD/CMOS感光器技术不同，X3技术的感光器与银盐彩色胶片相似，由三层感光元素垂直叠在一起。Foveon声称同等像素的X3图像感光器比传统CCD锐利两倍，提供更丰富的彩色还原度以及避免采用 Bayer Pattern传统感光器所特有的色彩干扰。另外，由于每个像素提供完整的三原色信息，把色彩信号组合成图像文件的过程简单很多，降低了对图像处理的计算要求。使用CMOS的X3图像感光器耗电比传统CCD小。
根据Foveon专利描述，硅片对光线的吸收与光谱和硅片深度有关。其中蓝色光在离硅片表面0.2微米开始被吸收，绿色光在离硅片表面0.6微米被吸收，红色光在离硅片表面2微米被吸收。这种光线吸收个性于银盐彩色胶片的感色涂层是相同的。这个现像曾被其它人注意到，包括Kodak在七十年代申请的一项专利，但都没有技术实现。
X3技术的另一个特点是虚拟像素尺寸-VPS（Virtual Pixel Size）。它可以把邻近的像素信号组合成一个像素，如2x2或者4x4，从而增加信噪比。这可以应用于提高感光度同时保持低噪音。此外使用VPS减低像素还可以加快从感光器提取信号的速度，这对于摄影录像来说应用上有相当大帮助。