Bildsensoren haben in Abhängigkeit von ihrer Größe und der Anzahl der Pixel eine mehr oder weniger hohe Lichtempfindlichkeit. Um diese zu erhöhen und das damit in Zusammenhang stehende Bildrauschen zu verringern, haben einige Hersteller von Bildsensoren spezielle Technologien für eine möglichst hohe Lichtausbeute entwickelt. Der EXR- Sensor von Fujitsu ist ein solcher CCD-Sensor mit optimierter Lichtausbeute, der Foveon-X3-Sensor ein weiteres.
Der Entwicklung des EXR-Sensors liegt die Überlegung zugrunde, dass die Schärfe-entscheidenden Linien für die Luminanz, also das Helligkeitsempfinden, bei einem Winkel von 45 Grad am höchsten ist. Aus diesem Grund ist beim EXR-Sensor das Abtastraster der Pixelelemente um 45 Grad gegenüber der horizontalen Anordnung gedreht. Die Anordnung der Fotodioden hatte zudem den Vorteil, dass die Pixel enger beieinander liegen, als in horizontaler Anordnung. Dies hat ein geringeres Bildrauschen und damit ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis (S/N) zur Folge. Das benutzte Farbfilter ordnet immer zwei gleichfarbige Pixel einander zu und hat damit eine andere Anordnung als das Bayer-Filter. So können benachbarte Pixel einfacher mittels Binning miteinander kombiniert werden.
Vor dem Farbfilter befindet sich beim EXR-Sensor noch ein Mikrolinsensystem, das die Lichtmenge auf das jeweilige Pixel fokussiert. Der EXR-Sensor hat doppelt soviele Grün-Pixel wie rot oder blau. Das hängt damit zusammen, dass die Augenempfindlichkeit im Grünbereich am höchsten ist.