עקרון העבודה של המצלמה התת מימית מכשיר רגיש לאור CCD

חיישן התמונה של המכשיר המצמד המטען CCD, העשוי מחומר מוליכים למחצה בעל רגישות גבוהה, יכול להמיר אור למטען חשמלי, ולהמיר אותו לאות דיגיטלי באמצעות שבב ממיר אנלוגי לדיגיטלי. הזיכרון או כרטיס הדיסק הקשיח המובנה מאוחסן, כך שניתן להעביר את הנתונים בקלות למחשב, ולשנות את התמונה לפי הצרכים והדמיון בעזרת אמצעי העיבוד של המחשב. CCD מורכב מיחידות רגישות לאור רבות, הנמדדות בדרך כלל במגה פיקסל.

כאשר משטח ה-CCD מואר באור, כל יחידה רגישה לאור תשקף את המטען על הרכיב, והאותות שנוצרו על ידי כל היחידות הרגישות לאור מתווספים יחד ליצירת תמונה מלאה.

בהשוואה לסרט מסורתי, CCD קרובה יותר לאופן שבו העין האנושית פועלת על הראייה. עם זאת, הרשתית של העין האנושית מורכבת מתאי מוט האחראים על חישת עוצמת האור ותאי חרוט האחראים על חישת הצבע, הפועלים יחד ליצירת חישה חזותית. לאחר 35 שנות פיתוח, הצורה הכללית ומצב הפעולה של CCD הושלמו סופית. הרכב ה-CCD מורכב בעיקר מרשת דמוית פסיפס, עדשת עיבוי ומטריצה ​​של מעגלים אלקטרוניים בתחתית.

כיום, ישנם בעיקר שני סוגים של אלמנטים רגישים לאור CCD, כלומר CCD ליניארי ומטריצת CCD. CCD ליניארי, המשמש במצלמות סטילס ברזולוציה גבוהה, לוכדים רק קו אחד של התמונה בכל פעם, באותו אופן שבו סורקים שטוחים סורקים צילומים. סוג זה של CCD הוא מדויק מאוד, איטי, ולא ניתן להשתמש בו כדי ללכוד אובייקטים נעים או להשתמש בפלאש.