CCD 是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。CCD 上植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。一块 CCD 上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。CCD 的作用就像胶片一样，但它是把图像像素转换成数字信号。CCD 上有许多排列整齐的电容 能感应光线 并将影像转变成数字信号。经由外部电路的控制个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。CCD 广泛应用在数位摄影、天文学尤其是光学遥测技术、光学与频谱望远镜 和高速摄影技术如 Lucky imaging。CCD在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛。

　　CCD 功能特性

　　CCD 图像传感器可直接将光学信号转换为数字电信号 实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。其显著特点是：1.体积小重量轻；2.功耗小 工作电压低 抗冲击与震动 性能稳定 寿命长；3.灵敏度高 噪声低 动态范围大；4.响应速度快有自扫描功能 图像畸变小 无残像；5.应用超大规模集成电路工艺技术生产 像素集成度高 尺寸精确 商 化生产成本低。因此 许多采用光学方法测量外径的仪器把CCD 器件作为光电接收器。

　　CCD 从功能上可分为线阵CCD 和面阵CCD 两大类。线阵CCD 通常将 CCD 内部电极分成数组，组称为一相，并施加同样的时钟脉冲。所需相数由CCD 芯片内部结构决定 结构相异的CCD 可满足不同场合的使用要求。线阵CCD 有单沟道和双沟道之分 其光敏区是MOS 电容或光敏二极管结构 生产工艺相对较简单。它由光敏区阵列与移位寄存器扫描电路组成 特点是处理信息速度快，外围电路简单 易实现实时控制，但获取信息量小 不能处理复杂的图像。面阵CCD 的结构要复杂得多，它由很多光敏区排列成一个方阵，并以一定的形式连接成一个器件获取信息量大，能处理复杂的图像。

　　CCD 的应用

　　CCD 器件及其应用技术的研究取得了惊人的进展 特别是在图像传感和非接触测量领域的发展更为迅速。随着CCD 技术和理论的不断发展 CCD 技术应用的广度与深度必将越来越大。CCD 是使用一种高感光度的半导体材料集成，它能够根据照射在其面上的光线产生相应的电荷信号 在通过模数转换器芯片转换成 “0”或“1”的数字信号 这种数字信号经过压缩和程 排列后 可由闪速存储器或硬盘卡保存即收光信号转换成计算机能识别的电子图像信号，可对被侧物体进行准确的测量、分析。

　　含格状排列像素的CCD应用于数码相机、光学扫瞄仪与摄影机的感光元件。其光效率可达70%(能捕捉到70%的入射光)优于传统菲林（底片）的2%因此CCD迅速获得天文学家的大量采用。