数码相机的CMOS图像传感器从早期的前照式 (front-side illumination, FSI) 演化到背照式 (back-side illumination, BSI)，后者已成为目前图像传感器主流技术。
在前照式图像传感器中，光线必须穿过金属线路层才能抵达光电二极管。而在背照式图像传感器中，金属线路层位于光电二极管下方，光线直接抵达光电二极管。这两种设计的差异见附图上半部。背照式传感器不存在因为金属线路层的遮挡而损失光线这个问题，它的灵敏度以及信噪比更高，成像质量优于前照式图像传感器。目前最先进的堆栈式 (stacked) 传感器使用构建有信号处理芯片的电路（即堆栈式电路单元）替代背照式CMOS图像传感器的基础电路板，这样做的好处就是图像处理加快，但它仍属于背照式图像传感器。
照相机成像和动物眼睛成像原理相同，尽管它们的构成材料不同。眼球底部的视网膜 (retina) 主要由感光细胞 (photoreceptors) 构成，是将光转化为神经电信号的部分，其功能与图像传感器中的光电二极管层相同。视网膜神经纤维层 (也简称神经纤维层，retinal nerve fiber layer, RNFL) 则负责收集视网膜的光电信号并上传到视神经 (optic nerve)，它的功能对应于图像传感器中的金属线路层。
人眼和前照式图像传感器非常类似：神经纤维层位于视网膜前方。因为光线必须穿透神经纤维层才能抵达视网膜，所以人眼球中神经纤维层不可避免地降低了视觉灵敏度和成像质量。不仅如此，神经纤维层汇总到视神经，视神经要穿过视网膜才能连接大脑。在视神经穿过视网膜的地方没有感光细胞不能成像，也就是我们在中学时就学到的所谓“盲点”。
那么自然界中有没有类似背照式图像传感器的眼睛呢？有！那就是头足类动物如章鱼的眼睛。在章鱼的眼球中，神经纤维层位于视网膜后方，所以进入眼球的光线直接抵达视网膜不受神经纤维层干扰。章鱼眼与人眼的差异如附图下半部。更多的信息见维基百科：https://en.wikipedia.org/wiki/Cephalopod_eye
另外正常人有对3种不同光线敏感的3种视锥细胞 (视锥细胞是视网膜感光细胞的一种)，通过三色视觉 (Trichromacy) 我们看到的是彩色世界。在章鱼眼睛中只发现了一种感光蛋白 (photoreceptor protein)，所以以往认为章鱼是色盲。但是这没法解释为啥章鱼能随意模拟周围的颜色。直到2015年，研究者认为章鱼采取一种完全不同的机制感受颜色，这种机制远远比人眼三色视觉复杂 (https://www.biorxiv.org/content/10.1101/017756v5，https://gizmodo.com/octopus-eyes-are-cr ... 1783195433 )。
所以说章鱼眼睛远比人眼睛高级，也远比任何背照式图像传感器相机要高级。
章鱼眼睛的趣味科普【鬼谷闲谈】：