CCD是電荷耦合器件(charge-coupled device), 它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料（p-Si）制成，能把光轉(zhuǎn)變成電荷。在一個用于感光的CCD中，有一個光敏區(qū)域（硅的外延層），和一個由移位寄存器制成的傳感區(qū)域。圖像通過透鏡投影在一列電容上（光敏區(qū)域），導(dǎo)致每一個電容都積累一定的電荷，而電荷的數(shù)量則正比于該處的入射光強(qiáng)。在柵電極（G）中，施加正電壓會產(chǎn)生勢阱（黃），并把電荷包（電子，藍(lán)）收集于其中。

調(diào)制傳遞函數(shù)MTF特性：固態(tài)圖像傳感器是由像素矩陣與相應(yīng)轉(zhuǎn)移部分組成的。固態(tài)的像素盡管己做得很小，并且其間隔也很微小，但是，這仍然是識別微小圖像或再現(xiàn)圖像細(xì)微部分的主要障礙。

輸出飽和特性：當(dāng)飽和曝光量以上的強(qiáng)光像照射到圖像傳感器上時，傳感器的輸出電壓將出現(xiàn)飽和，這種現(xiàn)象稱為輸出飽和特性。產(chǎn)生輸出飽和現(xiàn)象的根本原因是光敏二極管或MOS電容器僅能產(chǎn)生與積蓄一定極限的光生信號電荷所致。

暗輸出特性：暗輸出又稱無照輸出，系指無光像信號照射時，傳感器仍有微小輸出的特性，輸出來源于暗〔無照)電流。單位輻射照度產(chǎn)生的輸出光電流表示固態(tài)圖象傳感器的靈敏度，它主要與固態(tài)圖像傳感器的像元大小有關(guān)。飽和曝光量以上的過亮光像會在象素內(nèi)產(chǎn)生與積蓄起過飽和信號電荷，這時，過飽和電荷便會從一個像素的勢阱經(jīng)過襯底擴(kuò)散到相鄰像素的勢阱。這樣，再生圖像上不應(yīng)該呈現(xiàn)某種亮度的地方反而呈現(xiàn)出亮度，這種情況稱為彌散現(xiàn)象。

這就使得CMOS的耗電量只有普通CCD的1/3左右，這有助于改善人們心目中數(shù)碼相機(jī)是"電老虎"的不良印象。CMOS主要問題是在處理快速變化的影像時，由于電流變化過于頻繁而過熱。暗電流抑制得好就問題不大，如果抑制得不好就十分容易出現(xiàn)雜點。CMOS與CCD的圖像數(shù)據(jù)掃描方法有很大的差別。例如，如果分辨率為300萬像素，那么CCD傳感器可連續(xù)掃描300萬個電荷，掃描的方法非常簡單，就好像把水桶從一個人傳給另一個人，并且只有在后一個數(shù)據(jù)掃描完成之后才能將信號放大。