Matryca CCD - (Charge Coupled Device). Jest to układ, składający się z wielu elementów światłoczułych. Każdy z nich rejestruje oraz pozwala odczytać sygnał elektryczny, który jest proporcjonalny do ilości padającego na niego światła. Konstrukcja matrycy została przeprowadzona, w głównej mierze na użytek naukowy, a jej pierwsze zastosowania miały miejsce w astronomii, w której do dziś służy ona jako podstawowe narzędzie badawcze, które wpiera klisze fotograficzne.
W dzisiejszych czasach matryce CCD o coraz wyższej rozdzielczości są masowo wykorzystywane w aparatach cyfrowych, gdzie otrzymane dane po przetworzeniu przez jednostkę centralną aparatu, mogą zostać zapisane w postaci plików graficznych. Największe matryce, które mają zastosowanie w obserwatoriach astronomicznych, liczą od 65 do ponad 100 megapikseli. Po uderzeniu fotonu w atom, może nastąpić przeskoczenie elektronu na wyższą powłokę, a nawet uwolnienie nośnika ładunku, co nosi nazwę efektu fotoelektrycznego wewnętrznego. Podczas oświetlenia matrycy CCD, zostają uwolnione nośniki gromadzone w kondensatorach, które następnie zostają przesunięte w miarowych impulsach elektrycznych i „przeliczone” przez obwód. Nośniki z każdego elementu światłoczułego zostają wyłapane przez obwód, który przekazuje je do kondensatorów, mierzy, wzmacnia napięcie oraz ponownie opróżnia kondensatory.
Ilość nośników, które zostały zebrane w określonym czasie właśnie tym sposobem, uzależniona jest od natężenia światła. W wyniku tego zyskujemy dla każdego elementu światłoczułego informację, na temat wartości natężenia padającego na nie światła, innymi słowy informację dotycząca jasności obserwowanej w danym punkcie barwy.
Ilość światła dla jednej ze składowych RGB, mierzona jest przez poszczególne elementy matrycy, co wiąże się z przypadaniem pomiaru z kompletu elementów światłoczułych na każdy piksel wynikowego obrazu w postaci bitmapy. W 2002 została opracowana matryca X3, ktorej autorem była firma Foveon. Potrafi ona zarejestrować każdą z trzech składowych koloru w każdym punkcie, lecz obecnie nie ma tak szerokiego zastosowania. W 1969 roku powstał pierwszy egzemplarz CCD, a jego twórcami byli dwaj naukowcy, laureaci Nagrody Nobla: Willarda S. Boyle'a i George E. Smitha z Bell Telephone Laboratories. Poszukiwali oni sposobu rejestracji obrazu, mającego znaleźć zastosowanie w projektowanym telefonie. Urządzenie miało cechować się niską ceną i technologią opartą na krzemie. Skład pierwszej kamery tworzyło osiem pikseli, które ułożone były w jeden rząd. W 1973 roku powstał model większy, który miała rozmiary 100x100 pikseli.