一种方法是在每个像素中获得正确的光线数量，就是在光线进入的时候观察光线。假设一个像素有四条射线穿过它，均匀地分布在像素上。如果这四种射线是足矣描述真实情况，我们可以停止采样。
我们可以利用大量的统计分析来衡量我们估计的质量，看看一些样本是否“足够好”。我们将查看到目前为止通过像素发送的光线的颜色，并对它们进行一些统计测试。这些测试的结果是测量这些射线给我们一个准确的颜色的可能性。如果统计数据说估计可能很差，我们将发送更多的射线并再次运行统计数据。只要颜色估计“足够好”，我们就会接受该像素的颜色并继续。这叫做统计超级抽样。
这里重要的是确定“足够好”的程度。通常，您可以指定您对每个像素多少算是合适。例如，你可以告诉你的程序继续通过像素发送光线，直到统计数据显示到目前为止你拥有的颜色有90%可能是“真实的”或“正确的”颜色。如果您希望图片完成得更快，您可能会将该需求降低到40%，但质量可能会下降。