電圧イメージングは​​、細胞電気生理学と光学イメージングを組み合わせ、蛍光指示薬を用いて膜電位の変化をモニタリングする高度な技術です。これは現代神経科学において強力なツールとなっています。従来の電極を用いた記録法と比較して、電圧イメージングは​​はるかに低侵襲であり、カルシウムイメージングと比較して、はるかに高い時間分解能を提供するため、神経活動をより忠実に表現することが可能です。

神経細胞の電気信号は極めて短い時間スケール（通常は数ミリ秒以内）で発生するため、画像システムは非常に厳しい性能要件を満たす必要がある。

● 高速撮影：カメラは、神経活動の1～2ミリ秒のダイナミクスに対応するために、毎秒数百から数千フレームの撮影速度を達成する必要があります。

● 高感度かつ低ノイズ：電圧インジケータ信号はしばしばわずかな変化（ΔF/F ≈ 1～5%）しか示さないため、低照度条件下で高い信号対雑音比を維持するには、高い量子効率と最小限の読み出しノイズがシステムで必要となります。

● 安定した同期：マルチチャンネルまたはマルチリージョンの録音では、データのずれを防ぐために、正確なトリガーと時間的な同期が不可欠です。