CCD-ul unei camere video digitale colectează şi procesează lumina (fotonii) care este captată de lentile şi o converteşte într-un semnal electric. În timp ce camerele medii sunt echipate cu un singur CCD, modelele de vârf au 3 CCD-uri (vezi figura 6.12).

Fig. 6.12. Cele 3 dispozitive CCD

În acest caz, o prismă care este situată în obiectiv împarte lumina în cele trei culori primare, fiecare fiind preluată de un cip diferit. Rezultatul, pe lângă o creştere semnificativă a preţului, este o excelentă reproducere a culorilor şi calitate a imaginilor.

Suprafaţa CCD-ului este împărţită ca o reţea, în elemente mici (vezi figura 6.13). Fiecare element reprezintă un pixel din imaginea capturată. Există CCD-uri de diferite mărimi şi rezoluţii. Cu cât este mai mare rezoluţia, specificată în pixeli, cu atât imaginile vor fi mai detaliate. Numeroase camere folosesc CCD-uri de 1/4 sau 1/3 inci, cu rezoluţii de 800.000 de pixeli. JVC a introdus la un model profesional un sistem de 3 CCD-uri de ½ inci, fiecare cu o rezoluţie de 1,67 Mpixeli. Au apărut camere cu rezoluţii de peste 10 Mpixeli.

Fig. 6.13. Structura dispozitivului CCD.

Avantajele folosirii CCD-urilor sunt: calitate excepţională, fotodetectori optimizaţi, zgomot şi neuniformitate foarte reduse. În schimb, CCD-urile nu pot integra alte circuite digitale sau analogice (pentru generarea semnalelor de ceas, control, conversie A/D), sunt neprogramabile, sunt mari consumatoare de energie şi au număr limitat de frame-uri.

CCD-urile nu pot fi evaluate numai după rezoluţie, ci şi după iluminarea minimă recomandată pentru a înregistra o imagine, adică lux rating. 1 lux este lumina provenită de la o lumânare la o distanţă de aproximativ 1 yard faţă de subiect. Nivelele sunt între 1 şi 5, cu numerele mai mici indicând o performanţă mai bună în condiţii de iluminare slabă. Deşi camerele cu lux rating-uri de 2 sau 3 funcţionează în lumină slabă, imaginea pierde din contrast şi culoare.

O metodă prin care camerele îşi cresc nivelul luminos este amplificarea semnalului de pe CCD (vezi figura 6.14). Această amplificare se numeşte gain şi face camera mai sensibilă, dar introduce zgomote, care scad mult din calitatea imaginii. Legat de lux rating este şi raportul semnal-zgomot. Cu cât semnalul video care vine de la CCD este amplificat pentru a îmbunătăţi lux rating-ul, se amplifică şi zgomotul. Camerele performante au un raport semnal-zgomot mai mare, pentru a se obţine imagini mai bune în lumină slabă. Camerele cu un raport semnal-zgomot scăzut produc imagini în lumină slabă care arată granulate şi şterse.

Fig. 6.14. Amplificarea semnalului CCD.

Canon Obtura a fost prima cameră care a încorporat un CCD cu scanare progresivă (progressive scan), care îmbunătăţeşte imaginile video şi face posibilă capturarea de fotografii. CCD-ul captează o imagine video de un cadru (frame) întreg, cu o frecvenţă de 60 fps. Dimpotrivă, obişnuitul CCD de tip întreţesut (interlace-type) reproduce numai jumătate de cadru, numit câmp (field), în acelaşi interval de timp. În timpul redării, metoda întreţeserii combină cele două câmpuri, dar un decalaj de timp între câmpuri poate cauza o imagine supărătoare, care vibrează pe ecranul TV când redarea este oprită. Un CCD cu scanare progresivă elimină decalajul de timp dintre câmpuri prin înregistrarea unei imagini întregi, făcând astfel posibilă descărcarea, afişarea sau chiar tipărirea oricărui cadru dintr-o imagine în mişcare, fără pierderi de rezoluţie.