Tubul Vidicon are o ţintă de sticlă, fundul tubului, acoperită cu un film transparent conductor (electrod) şi cu un strat fotosensibil granulat, a cărui rezistenţă variază local sub acţiunea luminii.

Anodul accelerează electronii către ţintă. Stratul fotosensibil are un potenţial slab pozitiv, astfel încât să creeze un câmp electric local. Grila este încărcată pozitiv, ceea ce are ca efect frânarea electronilor care trec prin ea. Aceşti electroni ajung la ţintă, stratul fotoconductor, cu viteză aproape nulă. Acolo unde ajung fotonii pe ţintă, rezistivitatea locală scade. Deci curentul rezultat ca urmare a prezenţei electronilor pe ţintă depinde de rezistivitatea stratului, deci, de fluxul luminos, şi de perioada de baleiaj. Se poate lucra cu o perioadă de baleiaj constantă (de exemplu, 40 ms) pentru ca dependenţa să se refere numai la fluxul luminos. Dezavantajele ale acestui senzor sunt:

·         fenomenul de blooming (lumina care loveşte stratul fotosensibil într-un punct la un moment se răsfrânge şi asupra zonelor vecine);

·         remanenţa importantă (efectul influenţei incidente nu dispare instantaneu, ceea ce limitează numărul de imagini care pot fi recepţionate într-o secundă);

·         tubul poate fi distrus printr-o iluminare deosebit de puternică şi, din această cauză, se foloseşte greu împreună cu un laser;

·         dimensiune şi greutate mari;

·         fiabilitate scăzută, datorită încălzirii;

·         consum electric mare;

·         probleme de reglare a geometriei imaginii, în special la colţuri;

·         sensibilitate relativ scăzută;

·         dependenţă neliniară între lumina incidentă şi semnalul de ieşire.

Senzorul oferă o calitate foarte bună a imaginii din punct de vedere al rezoluţiei şi al culorii. Pentru a nu avea probleme cu geometria imaginii, ca şi la tubul cinescop, este necesar ca toate punctele de pe suprafaţa fotosensibilă să fie egal depărtate de tunul de electroni care face baleiajul. Din acest punct de vedere, suprafaţa ideală ar fi fost un pătrat sferic (un petec de pe suprafaţa sferei mărginit de patru arce egale). Însă, cu o singură imagine, respectiv cu un senzor de imagine, nu se poate obţine informaţia despre profunzime, adică, distanţa până la punctele din imagine