科研級CCD相機(jī)能夠在中長曝光時(shí)間的研究中捕捉可靠的靜態(tài)和延時(shí)圖像。CCD相機(jī)經(jīng)常使用全局快門，在某個(gè)精確時(shí)刻曝光和捕捉圖像中的每個(gè)像素。為了以數(shù)字形式整合那個(gè)信息，所有像素都通過單個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)按順序流向模數(shù)轉(zhuǎn)化器(ADC)，這個(gè)過程叫做數(shù)字化。然后，這個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)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(gè)(或少數(shù)幾個(gè))輸出節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一讀出，其信號輸出的一致性非常好。
 

　　科研級CCD相機(jī)成像過程如下：
 

　　1.用相機(jī)拍攝景物時(shí)，景物反射的光線通過相機(jī)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(jìn)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(shí)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(qiáng)度即電壓的高低成正比。這些數(shù)值其實(shí)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(jìn)行色彩校正、白平衡處理(視用戶在相機(jī)中的設(shè)定而定)等后期處理，編碼為相機(jī)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(jī)圖像文件就被寫入到存儲器上(內(nèi)置或外置存儲器)。