Peranti tergandeng–muatan

CCD yang memiliki beberapa piksel digunakan di kamera digital, pemindai gambar, dan kamera video sebagai peranti pengindera cahaya. CCD biasanya merespon 70% cahaya (sama dengan efisiensi kuantum sebesar 70%) membuatnya lebih efisien daripada film fotografi, yang hanya menangkap kira-kira 2% cahaya. Sebagai hasilnya, CCD dengan cepat menjadi pilihan bagi para astronom. which captures only about 2% of the incident light.
Sebuah citra diarahkan ke larikan kondensator oleh lensa, menyebabkan setiap kondensator untuk menampung muatan listrik sesuai dengan intensitas bahaya pada tempat tersebut. Sebuah larikan satu dimensi, yang digunakan di kamera pindai-garis, menangkap potongan tunggal dari gambar, secangkan larikan dua dimensi, yang digunakan di kamera dan kamera video, menangkap seluruh gambar atau sebagian persegi darinya. Setelah larikan dipaparkan kepada gambar, sebuah sirkuit kontrol menyebabkan setiap kondensator untuk memindahkan muatannya ke tetangganya. Kondensator terakhir dalam larikan membuang muatannya kedalam sebuah penguat yang mengubah muatan menjadi tegangan listrik. Dengan mengulangi proses ini, sirkuit kontrol mengubah seluruh isi larikan menjadi tegangan yang bervariasi, yang disimpan di memori. Gambar yang tersimpan dipindahkan ke pencetak, peranti penyimpan, atau penampil gambar. CCD juga digunakan secara luas sebagai sensor untuk teleskop, dan peranti penglihatan malam.
Sebuah penggunaan menarik dalam astronomi adalah penggunaan CCD untuk membuat sebuah teleskop tetap, berperilaku seperti teleskop penjejak dan mengikuti pergerakan langit. Muatan di CCD dipindah dan dibaca paralel dengan pergerakan langit dan dengan kecepatan yang sama. Dengan cara ini, teleskop dapat mengambil gambar langit yang lebih luar daripada bidang pandang normal.
CCD biasanya sensitif terhadap cahaya inframerah, yang memungkinkan fotografi inframerah, peranti penglihatan malam, dan perekaman video tanpa pencahayaan (atau nyaris tanpa cahaya). Karena sensitivitasnya terhadap inframerah, CCD yang digunakan di astronomi biasanya didinginkan dengan nitrogen cair, dikarenakan radiasi benda hitam inframerah dikeluarkan oleh sumber berpui ruangan. Satu lagi konsekuensi dari sensitivitasnya terhadap inframeral adalah inframerah dari remote control sering terlihat di kamera CCD, jika tidak dilengkapi dengan filter inframerah. Pendinginan juga mengurangi arus gelap larikan, meningkatkan sensitivitas pada cahaya intensitas lemah, bahkan untuk ultraviolet dan gelombang terlihat.