作为半导体图像传感器，光电成像传感器的主要原理是内部光电效应。因此，在成像过程中会反映光的粒子性和半导体对热的敏感性，即和。
暗电流噪声：半导体热效应产生热电子，即暗电流信号，暗电流信号以光生电荷信号的形式存在，但暗电流信号不是成像传感器的有效信号。暗信号噪声属于热电子噪声，受环境温度和设备积分时间的影响较大，通过控制环境温度并且在相同状态下减去暗场图像可以实现对该噪声的消除，即在温度恒定，积分时间固定的条件下，将输入照度降为 0，即采集暗场图像。
散粒噪声:光子散粒噪声是由光子发射的随机性引起的，存在于时间域和空间域。在相同的光照和固定积分时间下，同一像素在每个积分过程中收集的电荷不同，变化随机，基本符合泊松分布。空间域的性能是，在相同的光和固定的积分时间下，不同像素潜在陷阱中收集的电荷不同，变化是随机的，也符合泊松分布。这种随机噪声不能降低和抑制，因此成为限制光电成像传感器信噪比的基本限制因素。 由于噪声无法消除，因此不能通过电路设计直接抵消。散粒噪声是随机噪声的特点，消除多次测量取平均的方法。在相同的光照、温度和积分时间条件下采集 N 帧图像，单个像素 N 二次采样均值 ，这消除了单像素散粒噪声的影响。
光子响应不均匀噪声：光子响应不均匀噪声是由器件制造过程中各像素的通光面积和膜透光度的差异引起的，反映了像素间响应度的差异，属于固定的系统噪声，噪声不能通过电路抑制，但如果能准确测试，可以通过后续图像处理进行校正和补偿。
KTF噪声、读出噪声、量化噪声：在驱动电路引入的噪声中，可通过相关电路的设计消除部分噪声，如KTC 噪声，而电路读出声或量化噪声不能减少和抑制，它本底噪声在使用过程中一直存在。
参考资料：
2015年研究了孙慧、徐抒岩等光电成像传感器光子响应不均匀性噪声评价方法。