膠片通過曝光和顯影來確定ISO。不幸的是，這種方法不能用于傳感器。數(shù)碼ISO必須通過其他的方法來確定。確定數(shù)碼ISO的具體方法記錄在標準《攝影技術.數(shù)字靜物照相機.曝光指數(shù)、ISO感光度標定值、標準輸出靈敏度和推薦曝光指數(shù)的測定；ISO 12232:2006》中。
與膠片相同的是，傳感器也有“基準ISO”。對現(xiàn)代傳感器來說通常是ISO 100或ISO 200。基準ISO通常是傳感器表現(xiàn)“最佳”的ISO，即動態(tài)范圍最大且噪點最少。
佳能從未公布過其傳感器的基準ISO。不過佳能用戶相信一些早期的佳能數(shù)碼單反在ISO 100下?lián)碛凶畲髣討B(tài)范圍和最少噪點，而后期的機型則在ISO 200下表現(xiàn)最佳。
尼康早年曾經公布過數(shù)碼單反傳感器的基準ISO。低于基準ISO的感光度被標為L0.3、L0.7和L1.0。尼康公布過的機型中大部分基準ISO是ISO 200。從一些新機型（D3100和D7000）開始，尼康不再使用“L”設置，而是簡單地把最低ISO標為ISO 100。經過測試，這些相機在ISO 100下的動態(tài)范圍比ISO 200時的要小。看起來尼康也開始學習佳能，不再公布基準ISO了。
在數(shù)碼相機中，光線轉變成數(shù)據(jù)的過程是這樣的：電子傳感器通過光子井收集光電子（由光子撞擊傳感器產生）。這個過程會在光子井中積累電荷。一個光子井中積累的電荷量，代表著在整個曝光過程中這個光子井收集到的光線數(shù)量。
在光子井中累計的電荷可以轉化成電壓。這些電壓經由模/數(shù)轉換器（A/D轉換器）產生RAW數(shù)據(jù)，最終變成一個個像素，組成一張照片。
上面這張圖顯示了在一臺采用12位A/D轉換器的數(shù)碼相機中，一個光子井在整個曝光過程中輸出數(shù)據(jù)的情況。圖表的左邊從0開始（沒有光子撞擊傳感器），右邊表示傳感器感受到了非常多的光子。圖中藍色區(qū)域表示有效信號，紅色區(qū)域表示噪點信號。注意橫豎坐標都是對數(shù)。
光子井的工作過程是線性的，但是存在極限。當一個光子井積累了超過極限的電荷（圖中綠線位置），繼續(xù)感受更多的光線就會產生溢出，甚至影響相鄰的像素（傳感器光暈）?；鶞蔍SO就由光子井的集電能力，和基準量子效率（入射光子產生光電子的時間比率）共同決定。
出了有效信號外，這個過程中也會產生噪點信號。這些噪點包括了“暗電流”噪點（即使沒有光照，傳感器中也有電流）、輸出噪點以及熱噪點。噪點在上圖中以紅色區(qū)域顯示。在最暗的陰影位置（圖中左側），噪點就已經出現(xiàn)了，而且淹沒了信號。隨著信號越來越強，開始反過來淹沒噪點。在信號被噪點淹沒的區(qū)域，我們稱其為“在噪點層下”。
注意線性變化的光子井在左右兩端都被“截止”了。在左側，信號被噪點層截止，在右側則會溢出。這一點和膠片非常不同。膠片對入射光的反應是S形曲線。這意味著膠片對欠曝和過曝都有相當大的容忍度。RAW轉換程序通常默認采用S形曲線的影調映射，來模擬膠片的表現(xiàn)，但影調映射也無法挽回非線性區(qū)中丟失的信號（比如低于噪點層或溢出的信號）。
