本发明提出一种图像传感器及其读出电路，其中，读出电路中包括斜坡电压电路、比较电路和计数器，比较电路用于对输入的像素信号和斜坡电压信号进行比较，斜坡电压电路则在像素单元的曝光采样时间段的初始时刻输出第一斜坡电压信号，以及在后根据摆幅脉冲信号的摆幅自适应选择输出第一斜坡电压信号至第n斜坡电压信号中的一匹配的斜坡电压信号，随着光强的减小，像素单元的输出信号的摆幅逐渐减小，根据自适应多采样技术的设计，斜坡电压信号的电压范围逐渐降低、分辨率逐渐增大，利用节省的时间可以增加采样次数以降低随机噪声，提高模数转换效率，提高斜坡信号的分辨率以降低量化噪声，从而抑制图像传感器的噪声，提高成像质量。