基于半导体技术的CCD图像传感器改变了人类用胶片记录影像的历史。时至今日，数字化影像不仅是科学分析的重要工具，也深入每个人的日常生活。1969年，维纳德·波利（Willard S. Boyle）和乔治·史密斯（George E. Smith）在贝尔实验室发明了CCD技术。2009年，他们因为这项发明获得了诺贝尔物理学奖。
诺贝尔奖委员会主席约瑟夫·诺德格伦在宣布该奖项的新闻发布会上说：“当今社会的记录影像的方式完全基于CCD的研究。” “这项研究的实际意义是巨大的……它改变了我们的生活，不仅在科学领域，而且在整个社会领域。”在1975年数码相机发明以前，人们记录影像的方式是使用胶片。CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。CCD上植入的微小光敏物质称作像素(Pixel)。
像素数越高,面积越大,成像质量就越高越清晰。CCD的基本工作过程主要是信号电荷的产生、存储、转移和检测。CCD的发明具有划时代的意义，它的出现使得人类捕捉信息达85%的眼睛这个重要器官得到了极大扩展与延申。促进CCD快速发展主要有三个因素：首先，CCD的尺寸小，重量轻，消耗功率少，超低噪声，动态范围较大，线性良好，可靠，耐用。第二，这种器件在形状、快速、外形质量和成本方面能与真空管抗衡。
第三，空间成像应用需要新的探测器。1998年，CMOS图像传感器（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Image Sensor，CIS）诞生了。CMOS的光电信息转换功能与CCD的基本相似，区别就在于这两种传感器的光电转换后信息传送的方式不同。
CMOS具有读取信息的方式简单、输出信息速率快、耗电少(仅为CCD芯片的1/10左右)、体积小、重量轻、集成度高、价格低等特点。