Ladattu kytketty laite (CCD) mahdollistaa sähköisesti varautuneiden analogisten signaalien siirtämisen sarjaan asennettujen eri kondensaattoreiden kautta. Tätä laitetta ohjaa kellosignaali, joka värähtelee korkean ja matalan tilan välillä. Koko järjestelmä toimii siirtorekisterinä, jonka tulot ja lähdöt on kytketty sarjaan, mikä mahdollistaa ladatun kytketyn laitteen käytön keinona viivästyttää analogisia signaaleja. Näitä laitteita käytetään yleisimmin valosähköisiin valosensoreihin, jotka on kytketty rinnakkaisiin analogisiin signaaleihin. Tämä tekniikka on perusta digitaalikameroiden, videonauhureiden ja kuvapuhelimien toiminnalle.
Vuonna 1961 Eugene F.Lally, Jet Propulsion Laboratoryn tutkija Pasadenassa, Kaliforniassa, kirjoitti paperin nimeltä Mosaic Guidance for Interplanetary Travel. Hän tutki ajatusta valokuvan luomiseen käyttämällä sarjaa optisia ilmaisimia, jotka toteuttivat digitaalisen käsittelyn. Vuonna 1969 tutkijat Willard Boyle ja George E. Smith, jotka työskentelivät AT&T Bell Labsissa Murray Hillissä, New Jerseyssä, kehittivät ladatun kytketyn laitteen käytettäväksi muistitekniikkana. Tämän tekniikan avulla muut yritykset kehittivät pian tapoja ottaa valosähköinen vaikutus ja tehdä sähköisiä kuvia.
Ladattu kytketty laite toimii kuvien ottamisessa tarkentamalla objektiivista heijastetun kuvan fotoaktiiviseen kondensaattoriryhmään. Tämä johtaa siihen, että jokainen kondensaattori kerää sähkövarauksen, joka on verrannollinen kuvan valon voimakkuuteen. Tämä kaappaa kaksiulotteisen kuvan, joka siirretään varausvahvistimeen, joka puolestaan kääntää sen jännitteeksi. Tämä kuva tallennetaan sitten digitaalisesti muistimoduuliin ja sitä voidaan käyttää myöhemmin.
Perusvarauksella kytketty laite vangitsee tehokkaasti luminanssin, mutta sillä on vaikeuksia tuottaa väriä. Tämän ongelman ratkaisemiseksi nykyaikaiset digitaalikamerat käyttävät Bayer -maskin nimistä laitetta CCD: n päällä. Se yhdistää neljä pikseliä lohkoihin ja suodattaa eri kirkkaustasot eri väreiksi. Nämä pikselit ovat värillisiä, joista toinen on punainen, toinen sininen ja kaksi vihreää, koska ihmissilmä voi tunnistaa vihreän helpommin kuin muut värit.
Toinen 21. vuosisadan alussa kehitetty tekniikka sisältää korkean resoluution ladattuja kytkettyjä laitepiirejä, jotka voivat käyttää enemmän luminanssiväristä eri aukkoilla. Se saavuttaa tämän toteuttamalla laitteen, jota kutsutaan dikroottiseksi prismaksi, joka jakaa jokaisen värin alkuperäisiin komponentteihinsa. Joissakin digitaalikameroissa ja videokameroissa on käytetty dikroisia prismoja.