Afin de numériser les images, c'est à dire transformer une image réelle en image numérique, la technologie la plus utilisée est la technologie CCD (Charge-Coupled Device). Voici globalement comment elle fonctionne :

Le CCD est un composant électronique sous la forme d'une petite plaque de silicone, mais qui au lieu d'être composée de millions de transistors comme les microprocesseurs, est composée de milliers, voire de millions de cellules photosensibles appelées les "photosites". Chaque photosite correspond à un pixel sur l'image numérique (cf la théorie de l'image numérique). Ce composant mesure généralement 1/4 ou 1/3 de pouce soit environ 0,6 ou 0,8 cm.

Ces photosites sont basés sur l'effet photoélectrique : certains matériaux, lorsqu'ils sont touchés par un photon lumineux, transforme cette énergie en un électron électrique. Il suffit donc de laisser les photosites capter la lumière un certain temps - 1/30s en vidéo, parfois plusieurs heures en astronomie - en laissant s'accumuler les électrons dans un milieu non conducteur, puis ensuite de mesurer l'intensité électrique se trouvant à chaque photosite. On obtient alors une valeur numérique de l'intensité lumineuse en chaque point de la cellule CCD.