傳真機(jī)所用的線性CCD影像經(jīng)透鏡成像于電容陣列表面后依其亮度的強(qiáng)弱在個(gè)電容單位上形成強(qiáng)弱不等的電荷。傳真機(jī)或掃瞄儀用的線性CCD次捕捉一細(xì)長(zhǎng)條的光影而數(shù)碼相機(jī)或攝影機(jī)所用的平面式CCD則一次捕捉一整張影像或從中擷取一塊方形的區(qū)域。一旦完成曝光的動(dòng)作控制電路會(huì)使電容單元上的電荷傳到相鄰的下一個(gè)單元到達(dá)邊緣最后一個(gè)單元時(shí)電荷訊號(hào)傳入放大器轉(zhuǎn)變成電位。如此周著復(fù)始直到整個(gè)影像都轉(zhuǎn)成電位取樣并數(shù)位化之后存入內(nèi)存。儲(chǔ)存的影像可以傳送到打印機(jī)、儲(chǔ)存設(shè)備或顯示器。

　　在數(shù)碼相機(jī)領(lǐng)域 CCD 的應(yīng)用更是異彩紛呈。一般的彩色數(shù)碼相機(jī)是將拜爾濾鏡（Bayer filter ）加裝在 CCD 上。 四個(gè)像素形成一個(gè)單元，一個(gè)負(fù)責(zé)過(guò)濾紅色、一個(gè)過(guò)濾藍(lán)色 兩個(gè)過(guò)濾綠色(因?yàn)槿搜蹖?duì)綠色比較敏感)。結(jié)果每個(gè)像素都接收到感光訊號(hào)，但色彩分辨率不如感光分辨率。

　　用三片 CCD 和分光棱鏡組成的 3CCD 系統(tǒng)能將顏色分得更好，分光棱鏡能把入射光分析成紅、藍(lán)、綠三種色光，由三片CCD 各自負(fù)責(zé)其中一種色光的呈像。所有的專業(yè)級(jí)數(shù)位攝影機(jī) 和一部份的半專業(yè)級(jí)數(shù)位攝影機(jī)采用 3CCD 技術(shù)。目前 超高分辨率的 CCD 芯片 相當(dāng)昂貴 配備 3CCD 的高解析靜態(tài)照相機(jī)，其價(jià)位往往超出許多專業(yè)攝攝影者的預(yù)算。因此有些高檔相機(jī)使用旋轉(zhuǎn)式色彩濾鏡 兼顧高分辨率與忠實(shí)的色彩呈現(xiàn)。這類多次成像的照相機(jī)只能用于拍攝靜態(tài)物 。

　　經(jīng)冷凍的 CCD 同時(shí)在 1990 年代初亦廣泛應(yīng)用于天文攝影與各種夜視裝置 而各大型天文臺(tái)亦不斷研發(fā)高像數(shù)CCD 以拍攝極高解像之天體照片。

　　CCD 在天文學(xué)方面有一種奇妙的應(yīng)用方式，能使固定式的望遠(yuǎn)鏡發(fā)揮有如帶追蹤望遠(yuǎn)鏡的功能。方法是讓CCD 上電荷讀取和移動(dòng)的方向與天體運(yùn)行方向一致 速度也同步，以CCD 導(dǎo)星不僅能使望遠(yuǎn)鏡有效糾正追蹤誤差 還能使望遠(yuǎn)鏡記錄到比原來(lái)更大的視場(chǎng)。

　　一般的 CCD 大多能感應(yīng)紅外線 所以衍生出紅外線影像、夜視裝置、零照度(或趨近零照度)攝影機(jī)/照相機(jī)等。為了減低紅外線干擾 天文用CCD 常以液態(tài)氮或半導(dǎo)體冷卻 因室溫下的物體會(huì)有紅外線的黑體幅射效應(yīng)。CCD 對(duì)紅外線的敏感度造成另一種效應(yīng) 各種配備CCD 的數(shù)碼相機(jī)或錄影機(jī)若沒(méi)加裝紅外線濾鏡 很容易拍到遙控器發(fā)出的紅外線。降低溫度可減少電容陣列上的暗電流 增進(jìn) CCD 在低照度的敏感度甚至對(duì)紫外線和可見(jiàn)光的敏感度也隨之提升 （信噪比提高）。

      溫度噪聲、暗電流 （dark current）和宇宙輻射都會(huì)影響CCD 表面的像素。天文學(xué)家利用快門的開闔 讓CCD 多次曝光 取其平均值以緩解干擾效應(yīng)。為去除背景噪聲 要先在快門關(guān) 時(shí)取影像訊號(hào)的平均值 即為“暗框” (dark frame)。然后打開快門 取得影像后減去暗框的值 再濾除系統(tǒng)噪聲(暗點(diǎn)和亮點(diǎn)等等)  得到更清晰的細(xì)節(jié)。

　　天文攝影所用的冷卻CCD 照相機(jī)必須以接環(huán)固定在成像位置 防止外來(lái)光線或震動(dòng)影響；同時(shí)亦因?yàn)榇蠖鄶?shù)影像平臺(tái)生來(lái)笨重 要拍攝星系、星云等暗弱天體的影像天文學(xué)家利用“ 自動(dòng)導(dǎo)星”技術(shù)。大多數(shù)的自動(dòng)導(dǎo)星系統(tǒng)使用額外的不同軸 CCD 監(jiān)測(cè)任何影像的偏移 然而也有一些系統(tǒng)將主鏡接駁在拍攝用之 CCD 相機(jī)上。以光學(xué)裝置把主鏡內(nèi)部份星光加進(jìn)相機(jī)內(nèi)另一顆CCD 導(dǎo)星裝置，能迅速偵測(cè)追蹤天體時(shí)的微小誤差并自動(dòng)調(diào)整驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以矯正誤差而不需另外裝置導(dǎo)星。