摄像头通过光学透镜首先将光线聚焦到光敏元件上，常见的光敏元件有CMOS传感器和CCD传感器。这些传感器会将光线转换成电荷信号。当光线照射到传感器表面时，光子会激发出电子从价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。这些电子-空穴对会在电场的作用下被分离，从而形成电荷。
接下来，通过传感器上的像素阵列将电荷信号进行采集和转换。像素是传感器表面的微小光敏单元，每个像素负责采集特定区域的光信号。经过一系列的信号处理和放大后，电荷信号被转换成电压信号。
最后，这些电压信号经过模数转换器（ADC）的转换，被转换成数字信号，可以通过传输线路传输到计算机或显示屏上，进一步处理和显示图像。整个过程中，摄像头通过光学和电子技术实现了光信号到电信号的转换。