Una fotocamera CCD è qualsiasi tipo di fotocamera digitale con un sensore di immagine con dispositivo di accoppiamento di carica (CCD). Ciò include la stragrande maggioranza delle fotocamere fisse e professionali, videocamere, videocamere di sicurezza, videocamere per telefoni cellulari e videocamere mediche. I CCD sono molto efficienti, in genere catturano circa il 70 percento della luce incidente, a differenza della pellicola fotografica che risponde solo a circa il due percento della luce incidente. I CCD sono anche sensibili alla luce infrarossa, che li rende ideali per le telecamere di sorveglianza a visione notturna e le applicazioni astronomiche. Mentre alcune fotocamere utilizzano un sensore di immagine a semiconduttore a ossido di metallo (CMOS) complementare, il CCD è il tipo più comune.
La maggior parte delle fotocamere CCD utilizza un dispositivo accoppiato a singola carica per raccogliere dati di immagini, indipendentemente dal fatto che la fotocamera sia progettata per operazioni monocromatiche, a colori o a infrarossi. In questo caso, la luce entra attraverso l'obiettivo, viene filtrata e quindi focalizzata sulla superficie di un singolo array di sensori di immagini fotoelettriche. Molte videocamere professionali, note come "tre CCD" o "tre chip", contengono tre array CCD. Con questi, la luce in arrivo viene divisa da un prisminto nei suoi componenti rosso, verde e blu, ciascuno focalizzato sul proprio sensore CCD. Ciò migliora la separazione dei colori e aumenta la sensibilità alla luce, con conseguente ombreggiatura dei colori più accurata in generale e maggiori dettagli in situazioni di scarsa illuminazione.
Fax, scanner e altri tipi di telecamere a scansione lineare utilizzano un sensore di immagine CCD monodimensionale per raccogliere dati, spostando il sensore o l'oggetto da scansionare per catturare l'intera immagine. Ogni altro tipo di telecamera CCD utilizza una matrice ad area bidimensionale fissa. Il sensore CCD è un array di condensatori fotoattivi accoppiati che accumulano cariche in base all'intensità, durata e lunghezza d'onda della luce focalizzata su di essi. Una volta esposto a un'immagine, il controller del sensore sposta la carica di ciascun condensatore al suo vicino nell'array. Questo crea un effetto a catena su tutta la matrice, spostando l'ultimo set di cariche off-chip su un digitalizzatore separato; questo digitalizzatore li converte in valori numerici da memorizzare nella memoria della fotocamera.
