[ang. Color Filter Array]

Sensor CCD/CMOS, odpowiada za mierzenie natężenia padającego nań światła i przekazywaniu tej informacji na wyjście. Pomiar ten daje nam jedynie informację o tym jak bardzo dany piksel jest naświetlony w wyniku czego otrzymamy obraz w odcieniach szarości. Aby nasze aparaty cyfrowe mogły rejestrować obraz w kolorze, na powierzchnię detektora napyla się bardzo cienkimi warstwami materiał, który przepuszcza światło dla trzech różnych długości fali. Najpopularniejszym układem kolorów, jakie się napyla, odpowiedzialnych za rejestrację barw jest filtr Bayera (nazywany też siatką Bayera). Po napyleniu detektor CCD/CMOS wygląda jak trójkolorowa szachownica złożona z czerwonych, zielonych i niebieskich pól. W ten sposób piksele matrycy „widzą” światło w trzech podstawowych kolorach: czerwonym (R), zielonym (G) i niebieskim (B). Takie uczulenie pikseli na konkretny kolor nazywamy matrycą filtrów.

Jednakże (nie jest to pokazane na rysunku), kolory RGB, nie są kolorami napylonej farby, lecz barwą światła, jakie matryca filtrów przepuszcza. W rzeczywistości piksel, który przepuszcza światło o barwie czerwonej składa się z dwóch napylonych warstw o barwach: żółtej (na spodzie) i magenty (na wierzchu), piksel zielony w analogiczny sposób składa się z warstw: żółtej i cyjanu, zaś piksel niebieski: cyjanu i magenty. Układ Bayera stosowany jest obecnie w prawie wszystkich aparatach cyfrowych. Jak łatwo zauważyć, punktów zielonych jest więcej niż innych. Ściśle mówiąc stosunek poszczególnych kolorów RGB ma się jak 1:2:1, czyli na dwa piksele zielone, przypada po jednym pikselu niebieskim i czerwonym. Aby utworzyć z tej kombinacji trójkolorowych punktów, wielobarwny i realistyczny obraz, stosuje się metodę zwaną interpolacją Bayera. Polega ona na oszacowaniu na podstawie natężenia światła zmierzonych przez sąsiednie piksele, brakujących informacji dla poszczególnego koloru. Natężenie światła padające na piksel przekłada się na nasycenie prezentowanego przez niego koloru (czerwonego, zielonego lub niebieskiego). Po złożeniu ze sobą, trzy podstawowe kolory dadzą nam dowolny inny kolor. W ten sposób otrzymujemy piękne barwne fotografie.

Sposób ten, chodź sprytny, nie jest wolny od wad. Bardzo często na brzegach kontrastowych obiektów, po powiększeniu widoczne są charakterystyczne kwadraty złożone z pikseli 2x2 o pośrednich kolorach, które dają wrażenie lekkiego rozmycia krawędzi. Oczywiście efekt ten wygląda różnie w zależności od użytych algorytmów wspomagających wcześniej wspomnianą interpolację, które różnią się u poszczególnych producentów sprzętu fotograficznego.

Oprócz siatki Bayera istnieje jeszcze kilka rodzajów matryc filtrów, używanych w aparatach cyfrowych Przedstawię je pokrótce:

Matryca filtrów CMY [ang. Cyan Magenda Yellow] – tablica ta używa zamiast podstawowych kolorów, kolorów pochodnych: Cyjanu (jasno niebieski), Magenty (różowy) i Żółtego. Stosunek ilości pikseli ma się jak 1:1:2. Jej przewagą na filtrem Bayera, jest fakt, że napylona jest tylko z pojedynczej warstwy farby, a nie dwóch. Dlatego sensory z matryca CMY zbierają więcej fotonów, ponadto mają większą czułość oraz lepszy stosunek sygnału do szumu. Wadą jest konieczność konwertowania kolorów do systemu RGB. Matryca filtrów CYGM [ang. Cyan Yellow Green Magenda] – ten układ składa się z czterech różnych kolorów, w którym żaden nie jest uprzywilejowany. Układ ten powoli zdobywa popularność wśród aparatów kompaktowych i dSLR. Matryca filtrów RGBE [ang. Red Green Blue Emerald] – ta siatka składa się również z czterech różnych kolorów filtrów, gdzie oprócz standartowych barw RGB stosuje się filtr szmaragdowy. Rozwiązanie to zaimplementował Sony w jednym ze swoich kompaktów.

Istnieją jednak aparaty wolne od konieczności używania siatki Bayera. Jest to możliwe dzięki zastosowania układów Foveon, zamiast konwencjonalnych detektorów CCD/CMOS. Matryce Foveon X3, rejestrują światło analogicznie do kliszy fotograficznej.

Zbudowane są z trzech warstw światłoczułych nałożonych na siebie. Każda odpowiada za detekcję innego koloru, a sposób ich ułożenia (licząc od zewnętrznej warstwy: niebieski, zielony, czerwony) optymalizuje detekcję fotonów. Matryce te wykorzystywane są obecnie jedynie w kilku aparatach cyfrowych: Sigmie SD9 i SD10 oraz Polaroid serii x530. Atutem ich jest bardzo dobre odwzorowanie kolorów i zakres tonalny, a największym minusem bardzo wysokie szumy przy czułościach większych niż 200 ISO.