索尼黑卡RX1RM2采用35mm全画幅Exmor R CMOS背照式影像传感器。在背照式设计的基础上还加入无隙芯片镜片技术和纳米抗反射涂层,从而提高了传感器的光线收集效率,实现了高分辨率、高感低噪和高动态范围,感光度达到了ISO100-ISO25600(可以扩展至ISO50-ISO102400)。同时,Exmor R CMOS影像传感器背照式结构支持更高的光线采集率和更快的数据传输速度,使RX1RM2能够在进行高分辨率画面捕捉的同时不损失良好的感光性能,传感器数据输出的速度较上一代快了约3.5倍。