科研級CCD相機能夠在中長曝光時間的研究中捕捉可靠的靜態(tài)和延時圖像。CCD相機經(jīng)常使用全局快門，在某個精確時刻曝光和捕捉圖像中的每個像素。為了以數(shù)字形式整合那個信息，所有像素都通過單個輸出節(jié)點按順序流向模數(shù)轉(zhuǎn)化器(ADC)，這個過程叫做數(shù)字化。然后，這個數(shù)據(jù)發(fā)送到計算機中顯示和存儲。CCD中電路和器件是集成在半導(dǎo)體單晶材料上，CCD僅有一個(或少數(shù)幾個)輸出節(jié)點統(tǒng)一讀出，其信號輸出的一致性非常好。
 

　　科研級CCD相機成像過程如下：
 

　　1.用相機拍攝景物時，景物反射的光線通過相機的鏡頭透射到CCD上。
 

　　2.當(dāng)CCD曝光后，光電二極管受到光線的激發(fā)釋放出電荷，感光元件的電信號便由此產(chǎn)生。
 

　　3.CCD控制芯片利用感光元件中的控制信號線路對光電二極管產(chǎn)生的電流進行控制，由電流傳輸電路輸出，CCD會將一次成像產(chǎn)生的電信號收集起來，統(tǒng)一輸出到放大器。
 

　　4.經(jīng)過放大和濾波后的電信號被送到A/D，由A/D將電信號(此時為模擬信號)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)值的大小和電信號的強度即電壓的高低成正比。這些數(shù)值其實就是圖像的數(shù)據(jù)了。
 

　　5.不過單依靠第4步所得到的圖像數(shù)據(jù)還不能直接生成圖像，還要輸出到數(shù)字信號處理器(DSP)。在DSP中，這些圖像數(shù)據(jù)被進行色彩校正、白平衡處理(視用戶在相機中的設(shè)定而定)等后期處理，編碼為相機所支持的圖像格式、分辨率等數(shù)據(jù)格式，然后才會被存儲為圖像文件。
 

　　6.科研級CCD相機圖像文件就被寫入到存儲器上(內(nèi)置或外置存儲器)。