CCD kamera yra bet kokio tipo skaitmeninė kamera su įkrovimu susieto įrenginio (CCD) vaizdo jutikliu. Tai apima didžiąją daugumą vartotojų ir profesionalių fotoaparatų, vaizdo kamerų, apsaugos kamerų, mobiliųjų telefonų kamerų ir medicininių kamerų. CCD yra labai veiksmingi, paprastai fiksuojantys apie 70 procentų krintančios šviesos, skirtingai nei fotografinės juostos, kurios reaguoja tik į maždaug du procentus krintančios šviesos. CCD taip pat yra jautrūs infraraudoniesiems spinduliams, todėl jie idealiai tinka naktinio matymo stebėjimo kameroms ir astronomijos programoms. Nors kai kuriuose fotoaparatuose naudojamas papildomas metalo oksido puslaidininkio (CMOS) vaizdo jutiklis, CCD yra labiausiai paplitęs tipas.
Dauguma CCD kamerų naudoja vieno įkrovimo prijungtą įrenginį vaizdo duomenims rinkti, nesvarbu, ar fotoaparatas skirtas monochromatiniam, spalvotam ar infraraudonųjų spindulių veikimui. Šiuo atveju šviesa patenka per objektyvą, filtruojama ir tada sufokusuojama į vieno fotoelektrinio vaizdo jutiklio matricos paviršių. Daugelis profesionalių vaizdo kamerų, žinomų kaip „trijų CCD“ arba „trijų lustų“ kameros, turi tris CCD matricas. Su jais gaunama šviesa prizme padalijama į raudoną, žalią ir mėlyną komponentus, kurių kiekvienas sutelktas į savo CCD jutiklį. Tai pagerina spalvų atskyrimą ir padidina jautrumą šviesai, todėl apskritai gaunamas tikslesnis spalvų atspalvis, o esant silpnam apšvietimui – detalesnė.
Fakso aparatai, skaitytuvai ir kitų tipų linijinio nuskaitymo kameros naudoja vienmatį CCD vaizdo jutiklį duomenims rinkti, perkelia jutiklį arba nuskaitomą objektą, kad būtų užfiksuotas visas vaizdas. Visi kiti CCD kamerų tipai naudoja fiksuotą dvimačio ploto matricą. CCD jutiklis yra sujungtų fotoaktyvių kondensatorių rinkinys, kuris kaupia įkrovas pagal į juos sufokusuotos šviesos intensyvumą, trukmę ir bangos ilgį. Kai matomas vaizdas, jutiklio valdiklis perkelia kiekvieno kondensatoriaus įkrovą jo kaimynui masyve. Tai sukuria bangavimo efektą visoje matricoje, perkeliant paskutinį įkrovų rinkinį iš lusto į atskirą skaitmenintuvą; šis skaitmenizatorius konvertuoja jas į skaitines reikšmes, kurios bus saugomos fotoaparato atmintyje.
Tai, kaip CCD kamera saugo ir nuskaito vaizdo duomenis, paprastai turi įtakos sistemos dizainui. Taikant viso kadro metodą šviesai surinkti naudojamas visas CCD ir reikalingas mechaninis užraktas, kad būtų išvengta išsitepimo, kai vaizdo duomenys perduodami iš lusto. Šis dizainas yra idealus, kai surenkama daugiausiai šviesos, o geriausias vaizdas yra svarbesnis nei kaina, laikas ir energijos sąnaudos. Interline metodas naudoja kiekvieną kitą CCD stulpelį, kad greitai išsaugotų vaizdo įkrovimo duomenis su vieno pikselio poslinkiu, išvengiant dėmių ir pašalinant mechaninio užrakto poreikį efektyvumo kaina. Arba kadrų perkėlimo metodas gali būti įgyvendintas su priimtinu kiekiu ištepimo ir be mechaninio sklendės. Kadrų perkėlimas naudoja pusę CCD įkrovimui saugoti ir atkurti, o kita pusė kaupia naują vaizdą, todėl norint apdoroti tokio paties dydžio vaizdą, reikia dvigubai daugiau silicio.
Specializuotos CCD kameros naudojamos astronomijoje, nes yra jautrios šviesos bangų ilgiams – nuo ultravioletinių iki infraraudonųjų. Tiesą sakant, jie yra tokie jautrūs, kad norint sumažinti vaizdą iškraipančio „triukšmo“ kiekį, reikia imtis daugybės papildomų veiksmų, įskaitant CCD aušinimą iki skysto azoto temperatūros. Su tinkamo dydžio kompensacija ir vaizdo apdorojimu observatorijos kokybės astrofotografija tapo prieinama rimtiems, atsidavusiems mėgėjams, ginkluotiems CCD kamerų įranga.