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传感器光电二管元件图像传感器的关键在于光电二管的大小或元件的大小。使用小光电二管的传感器元件所捕获的光子数量没有使用大的光电二管多。如果元件尺寸小于可捕获的可见光波长(如长度为400纳米的蓝光)，那么为了校正图像颜，在传感器设计中克服其他问题。传感器厂商花费大量精力来设计优化元件大小，以确保的颜能同等成像(如图3所示)。在端的情况下，由于缺乏累积的光子和传感器读出噪声，小的传感器可能对噪声更加敏感。如果二发光管传感器元件太大，那么硅材料的颗粒大小和费用会增加，这没有优势可言。一般商业传感器设备具有的传感器元件大小至少为1平方微米，每个生产厂商会不同，但为了满足某些的需求会有一些折中。
经调制的LED传感器1970年，人们发现LED还有一个比寿命长的优点，就是它能够以快的速度来开关，开关速度可达到KHz。将接收器的放大器调制到发射器的调制频率，那么它就只能对以此频率振动的光信号进行放大。我们可以将光波的调制比喻成无线电波的传送和接收。将收音机调到某台，就可以忽略其他的无线电波信号。经过调制的LED发射器就类似于无线电波发射器，其接收器就相当于收音机。人们常常有一个误解:认为由于红外光LED发出的红外光是看不到的，那么红外光的能量肯定会很强。经过调制的光电传感器的能量的大小与LED光波的波长无太大关系。一个LED发出的光能很少，经过调制才将其变得能量很高。一个未经调制的传感器只有通过使用长焦距镜头的机械屏蔽手段，使接收器只能接收到发射器发出的光，才能使其能量变得很高。相比之下，经过调制的接收器能忽略周围的光，只对自己的光或具有相同调制频率的光做出响应。
光电效应的实验装置如下图所示。光电管的阳A接高电位，阴K接低电位，则阳和阴之间有一加速电场，电场方向由A指向K。之间的电压由电压表V读出，电压的大小由电位器R给定。图中，G是灵敏电流计。实验指出，当阴没有受到光照射时，电路中几乎没有电流；当阴受到光照射时，电路中就立即有电流出现。光照多久，电流就维持多久；光照停止，电流也就消失。这就说明当光照射时，有电子从光电阴逸出。在加速电场作用下，电子飞向阳，从而在回路中形成光电流。