Uma câmera CCD é qualquer tipo de câmera digital com um sensor de imagem de dispositivo acoplado a carga (CCD). Isso inclui a grande maioria das câmeras fotográficas profissionais e consumidoras, câmeras de vídeo, câmeras de segurança, câmeras de telefones celulares e câmeras médicas. Os CCDs são muito eficientes, geralmente capturando cerca de 70% da luz incidente, ao contrário do filme fotográfico, que responde apenas a cerca de 2% da luz incidente. Os CCDs também são sensíveis à luz infravermelha, o que os torna ideais para câmeras de vigilância noturna e aplicações astronômicas. Enquanto algumas câmeras usam um sensor de imagem semicondutor de óxido de metal (CMOS) complementar, o CCD é o tipo mais comum.
A maioria das câmeras CCD usa um dispositivo de carga única para coletar dados de imagem, independentemente de a câmera ser projetada para operação monocromática, colorida ou infravermelha. Nesse caso, a luz entra pela lente, é filtrada e depois focalizada na superfície de um único conjunto de sensores de imagem fotoelétricos. Muitas câmeras de vídeo profissionais, conhecidas como câmeras "três CCD" ou "três chips", contêm três matrizes CCD. Com isso, a luz que chega é dividida por um prisminto para seus componentes vermelho, verde e azul, cada um focado em seu próprio sensor CCD. Isso melhora a separação de cores e aumenta a sensibilidade à luz, resultando em sombras de cores mais precisas em geral e mais detalhes em situações de pouca luz.
Máquinas de fax, scanners e outros tipos de câmeras de varredura linear usam um sensor de imagem CCD unidimensional para coletar dados, movendo o sensor ou o objeto sendo digitalizado para capturar a imagem inteira. Qualquer outro tipo de câmera CCD usa uma matriz de área bidimensional fixa. O sensor CCD é um conjunto de capacitores fotoativos acoplados que acumulam cargas com base na intensidade, duração e comprimento de onda da luz focalizada neles. Uma vez exposto a uma imagem, o controlador do sensor transfere a carga de cada capacitor para seu vizinho na matriz. Isso cria um efeito cascata em toda a matriz, deslocando o último conjunto de cargas fora do chip para um digitalizador separado; este digitalizador os converte em valores numéricos para serem armazenados na memória da câmera.
