Происхождение и эволюцию зрительной системы человека можно проследить, изучая зрительные системы примитивных животных. Еще задолго до появления человека зрение уже достигло высокого совершенства, так что данные о какой-либо прогрессивной эволюции зрительной системы человека отсутствуют. Поддавшись искушению, можно даже попытаться найти свидетельства некоторого регресса, ибо в последнее время выживание человека в меньшей степени зависит от его зрения. В любом случае на протяжении нескольких столетий чувствительность зрительной системы человека была, есть и останется постоянной. Эта чувствительность характеризуется квантовой эффективностью примерно от 10% при низких яркостях до нескольких процентов — при высоких. Интервал уровней яркости, при которых работает глаз, простирается до 10-10 ламб на абсолютном пороге чувствительности до порядка 1 ламб при ярком солнечном освещении; таким образом, полный интервал изменения яркостей составляет 10 порядков.

Создание вакуумного фотоумножителя, обладающего способностью детектировать отдельные фотоны, послужило мощным толчком к разработке различных датчиков. Однако вакуумный фотоумножитель пригоден лишь для передачи одного элемента картины. Тот же принцип умножения был использован в нескольких типах усилителей изображения большой площади. Эти усилители изображения постепенно все шире применяются в тех случаях, когда поток фотонов ограничен.