1.背光和前燈照明
背光為CMOS傳感器設計提供了一種激動人心的替代方案。通過在透鏡和布線之間放置光電二極管和基板，制造商可以提高靈敏度、信噪比和動態范圍。這種設計也降低了CMOS傳感器的復雜性和構造成本。
通過使用全局快門，背光性能在高速應用中得到改善。快門同時將所有傳感器的像素全局曝光于圖像。卷簾式快門傳感器雖然生產成本低，但是在對快速移動的物體成像時會留下偽影。全局快門提高了CMOS傳感器在更多應用中的可行性。
2.傳感器尺寸增大，像素尺寸減小。
隨著成像應用需求的增加，CMOS技術被用來提高圖像采集的質量和分辨率。CMOS傳感器制造商必須開發一種既能提高分辨率又不增加傳感器噪聲的設計。為了實現這一目標，他們減小了像素尺寸，并略微增加了傳感器尺寸，以向傳感器添加更多像素。
為了適應更大的像素和傳感器尺寸，鏡頭制造商不得不對光學元件進行改變。新的鏡頭設計增加了額外的光學元件，以利用更大的CMOS傳感器，使它們更重。鏡頭設計師創造了新的支架，如TFL和TFL-II，以增加穩定性，支持更重的鏡頭并改善對準。
3.微透鏡收集更多的光。
CMOS像素具有感光區域和非感光放大區域。現代CMOS傳感器現在有微透鏡來優化這種結構。這些微透鏡放置在每個CMOS單元上方。透鏡光被引導到像素的感光部分。這使得制造商能夠提高像素靈敏度并降低像素噪聲。
添加微透鏡確實有一個缺點。入射光必須以一定的角度范圍進入。任何超出該范圍的光線都會對像素產生陰影效果。鏡頭技術的提升有助于保證光線以理想的角度進入，最大限度減少陰影。這是鏡頭技術如何改進以支持CMOS技術的另一個例子。
