CCD，全称为 电荷耦合器件（Charge-Coupled Device），是一种 半导体器件，主要用于 数字成像和信号处理。它通过将光子转化为电子，并通过电荷传输逐行扫描获得图像信息。CCD具有高准确性、高感光度、低噪音等优点，在数码相机、数字摄像机、天文望远镜、显微镜等领域得到了广泛应用。

CCD的工作原理是：当光子撞击CCD的感光区域时，光子的能量会使硅晶体产生电子-空穴对，这些电荷会被收集并存储在MOS电容中。当电荷从一行电容器转移到下一行时，图像的行逐渐移动到传感器的输出端口，从而形成完整的图像。CCD可直接将光学信号转换为模拟电流信号，经过放大和模数转换，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。

CCD的主要特点包括：

自扫描：

CCD可以自动扫描图像，无需外部机械装置。

感受波谱范围宽：

CCD可以检测从紫外线到红外线的广泛光谱。

畸变小：

CCD成像时畸变较小，能够保持图像的准确性。

体积小重量轻：

CCD集成度高，体积和重量都较小。

系统噪声低：

CCD在低光环境下也能保持较低的噪声水平。

功耗小：

CCD的功耗较低，适合便携式设备。

寿命长：

CCD具有较长的使用寿命，可靠性高。

CCD的应用非常广泛，包括数码摄影、天文学、光学遥测技术、光学与频谱望远镜、高速摄影技术如Lucky imaging等。在摄像机、数码相机和扫描仪中，CCD被广泛应用，只不过摄像机中使用的是点阵CCD，而扫描仪中使用的是线性CCD。