又稱顯影後影像的微觀結構。指攝影影像的清晰度、細部表達、質感、資訊容量和雜訊水準。它受攝影光學系統、乳劑製造技術和化學加工條件的影響，決定著攝影影像的品質。
對於攝影影像的品質，傳統上常從其影調、色彩、細部和雜訊（顆粒性）四個方面進行評定。其中後兩項屬於影像結構的範疇。四者之間既有相對的獨立性，又有密切相關的內在聯繫。因為影像是由強弱不同、光譜成分各異、大小不等的光信號在一定空間內隨機分佈組成的。因此，它們在攝影過程中被被傳遞和記錄的質量，影響著影像的宏觀效果。攝影系統是傳遞和記錄光信息的媒介，傳遞信號的失真（或保真）程度和噪聲水平直接決定著影像結構質量。
失真 失真主要表現在信號強度、形態和光譜成分三個方面，從信息傳遞質量來看，攝影系統在鏡頭成像、膠片記錄、光學復印和化學加工階段，均會使光信號產生不同程度的失真，不可能在影調、色彩和細部等方面對被攝景物進行忠實的還原，所得到的隻是一個與之相似而遠非相同的摹本。因此，攝影過程隻能是對被攝體摹仿的演變過程（攝影術語稱之為摹演），而不是一個忠實的還原過程。一般攝影對影像質量的追求，往往不需要逼真地還原被攝景物，而是要得到一幅在心理上造成美感的藝術形像。但一些科技攝影和工業、測量等工作中的攝影，則要求攝影影像能忠實還原被攝體的形態、色彩、細部和質感。為瞭探求失真的原因、計量失真的程度以便進行可能的補償，在評定攝影效果時能把失真的因素考慮在內，因而需要研究影像結構。
攝影鏡頭是傳遞光信息的通道，它的作用是將三維空間被攝景物轉換成二維的光學影像。由於鏡頭本身固有的缺點，光信號通過它後在形態和相對強度上都會產生不同程度的失真。譬如一個極小的光點通過鏡頭後所形成的光學影像，不再是一個邊界分明銳利的點，而是一個向外擴散邊沿模糊的光斑。由於光學影像是由無數亮度不同的光點組成的，所以光點的失真，即意味著影像細部的失真。
膠片上所記錄的影像，又進一步歪曲瞭光學影像。圖1是被歪曲的一種形式。亮度相等的信號（黑、白線條），在曝光量相等的情況下使膠片感光，由於信號的幾何尺寸和背景亮度不同，膠片上所形成的影像在形態和強度上均有所不同。圖中的上部為寬度不同的黑線和白線，下部為這些線條在曝光後用測微密度計掃描所得到的密度。可看出，曝光時（圖右半部），隨著白線條的變細，其密度相應降低（曲線1～4），即信號的強度減弱（圖左半部）；隨黑線條的變細，灰霧密度向上增長（曲線5～8），信號的強度也隨之減弱；強度相同的信號，幾何尺寸不同，在膠片上的響應也不同。這種現象反映在攝影效果上是細部損失或細部反差減弱，會使人對原信號的強弱造成錯誤的判斷。
圖1 失真
上述現象是由光在膠片乳劑中的擴散造成的。當光子射入乳劑層中時，有一部分直接被鹵化銀顆粒吸收，但大部分光子卻在與鹵化銀顆粒碰撞後散射，有的經過幾次碰撞和折射才被顆粒吸收。一個細微光束照射到乳劑的表面，由於光子的多次散射或擴散，會使周圍的顆粒曝光而使影像漫延。這種現象叫做光滲。它限制瞭感光材料記錄細部的能力，並且對影像清晰度和信息容量有相當大的影響。
光滲會造成邊界曲線。邊界曲線，指膠片在曝光區域與被一銳利而平整的物體（如刀片）所遮擋的非曝光區交界處的密度分佈曲線。乳劑層中如無光滲現象存在，非曝光區應無密度變化，分界處的密度分佈曲線應是一條將兩邊截然分開的直線。但事實上由於各種乳劑都具有不同的光滲，它們的邊界曲線都是一些斜率不同、形狀各異、延伸到非曝光區的斜線。通過測量邊界曲線的形狀及其向非曝光區伸展的長度，可以大致瞭解光滲的大小，也可以求出一種表示膠片對影像保真程度的參數。銳度是在此基礎上研究出的一種與影像清晰度相關的參數。此外，通過對邊界曲線的研究也找出瞭分辨力與清晰度不總是相互對應的原因。
膠片上影像的失真程度隨著影像細部大小的不同而異，因此，研究各種膠片對影像細部大小不同的響應規律，對進一步評定膠片影像的質量，主要是清晰度和信息容量能提供更為有利的判據。
除瞭光滲會引起影像的失真之外，化滲現象也是造成失真的因素之一。化滲現象是在加工過程中由於被顯影部分與其相鄰不被顯影部分的化學成分不同所引起的滲透作用造成的。被顯影的部位，由於顯影劑被消耗、pH值降低、顯影氧化物及溴離子累積而使顯影能力降低，顯影速度及所得到的密度也因此而降低；但在其相鄰處未起顯影作用的部位，由於藥液成分未經消耗，具有較強的顯影活性，這些活性較強的組分向已顯影區擴散，從而造成顯影區邊沿比中心密度大的現象。這種現象叫做鄰界效應。圖2表示不同寬度線條由於化滲作用所產生的鄰界效應。可看出，在一般情況下，邊沿的密度比中心要大，但當線條達到某一較細的寬度時，由於化滲作用能直達影像的中心，故可得到較大的密度值。化滲現象可造成影像失真，但如處理得當，由化滲作用所產生的鄰界效應，可以提高影像的邊沿清晰度，有利於影像質量的提高。
圖2 不同寬度線條由於化滲作用所產生的鄰界效應
噪聲 攝影影像是由膠片上與景物明暗相對應的感光密度形成的。一幅清晰明凈的影像，不應有幹擾影像的其他密度變化存在；就像還音系統一樣，優質的音樂，不應有噪聲幹擾。攝影影像中的噪聲就是顆粒度，它會降低細部的表現質量，並且使影像變得粗糙，從而破壞作品的藝術效果。因此，降低顆粒度是改進影像質量的一個重要環節（見顆粒性與顆粒度）。
影像顆粒度是組成影像的銀粒和染料層分佈不均勻的結果。在一塊均勻曝光並經顯影的膠片上，用肉眼直接看到的是一片均勻灰色或其他顏色，不會有顆粒性感覺。當用一臺測微密度計進行掃描時，則會發現它的密度並不平整而均勻。隨著膠片的不同，將出現密度波動程度不同的掃描曲線。這種不規則的密度變化，就是造成影像噪聲的根源。如果與影像細節相對應的密度值小於膠片本身的密度，這類細部就會被淹沒於噪聲之中。