Įkrautas prijungtas įrenginys (CCD) leidžia perduoti elektra įkrautus analoginius signalus per skirtingus kondensatorius, išdėstytus nuosekliai. Šis įrenginys valdomas laikrodžio signalu, kuris svyruoja tarp aukštos ir žemos būsenos. Visa sistema veikia kaip poslinkio registras, kurio įėjimai ir išėjimai yra sujungti nuosekliai, o tai leidžia įkrautą prijungtą įrenginį naudoti kaip analoginių signalų atidėjimo būdą. Dažniausiai šie įrenginiai naudojami fotoelektriniams šviesos jutikliams, kurie yra susieti su lygiagrečiais analoginiais signalais. Ši technologija yra skaitmeninių fotoaparatų, vaizdo įrašymo įrenginių ir telefonų su nuotrauka pagrindu.
1961 m. Eugene’as F. Lally, Jet Propulsion Laboratory Pasadenoje, Kalifornijoje, tyrėjas parašė dokumentą „Mosaic Guidance for Interplanetary Travel“. Jis ištyrė idėją panaudoti daugybę optinių detektorių, kurie įgyvendino skaitmeninį apdorojimą, kad būtų galima sukurti nuotrauką. 1969 m. mokslininkai Willardas Boyle’as ir George’as E. Smithas, dirbę AT&T Bell Labs Murray Hill mieste, Naujajame Džersyje, sukūrė įkraunamą prijungtą įrenginį, skirtą naudoti kaip atminties technologiją. Naudodamos šią technologiją, kitos įmonės netrukus sukūrė būdus, kaip užfiksuoti fotoelektrinį efektą ir padaryti elektroninius vaizdus.
Įkrautas prijungtas įrenginys fiksuodamas vaizdus veikia sufokusuodamas vaizdą, kuris projektuojamas iš objektyvo ant fotoaktyvių kondensatorių matricos. Dėl to kiekvienas kondensatorius sukaupia elektros krūvį, proporcingą vaizdo šviesos intensyvumui. Taip užfiksuojamas dvimatis vaizdas, kuris perkeliamas į įkrovos stiprintuvą, kuris savo ruožtu paverčia jį įtampa. Tada šis vaizdas skaitmeniniu būdu išsaugomas atminties modulyje ir vėliau jį galima pasiekti.
Pagrindinis įkrautas prijungtas įrenginys efektyviai fiksuoja skaistį, tačiau jam sunku perteikti spalvas. Norėdami išspręsti šią problemą, šiuolaikiniai skaitmeniniai fotoaparatai naudoja įrenginį, vadinamą „Bayer“ kauke virš CCD. Jis sujungia keturis pikselius į blokus ir filtruoja skirtingus skaisčio lygius kaip skirtingas spalvas. Šie pikseliai yra spalvoti, iš kurių vienas yra raudonas, kitas mėlynas ir du žali, nes žmogaus akis žalią atpažįsta lengviau nei kitas spalvas.
Kita technologija, kuri buvo sukurta XXI amžiaus pradžioje, apima didelės skiriamosios gebos įkrautus prijungtų įrenginių lustus, kurie gali naudoti daugiau skaisčio spalvos esant skirtingiems diafragmos dydžiams. Tai pasiekiama įdiegiant įrenginį, vadinamą dichroine prizme, kuri kiekvieną spalvą padalija į jos natūralius komponentus. Dichroinės prizmės buvo naudojamos kai kuriuose skaitmeniniuose fotoaparatuose ir vaizdo kamerose.