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Come nel caso della macchina fotografica tradizionale, il funzionamento di un apparecchio digitale si basa sulla "cattura" del segnale luminoso che compone l'immagine che si vuole immortalare. La differenza fondamentale tra i due sistemi consiste nel fatto che in questo caso la luce non impressiona una pellicola producendo alla fine l'immagine, ma viene convertita in una serie di segnali elettrici che variano in funzione dell'intensità del segnale luminoso ricevuto e che, una volta debitamente amplificati, vengono tradotti da un convertitore analogico­digitale in numeri che il computer interno alla macchina si occupa poi di elaborare, trasformando la sequenza in un'immagine e archiviandola nella Memory Cardo Tale trasformazione è a carico di un chip sensibile alla luce (il tipo oggi più diffuso è il CCD) che è appunto in grado di convertire i fotoni - le particelle associate alle onde elettromagnetiche che corrispondono alle radiazioni luminose - in una serie di cariche elettriche.