Kiody fcton udorzy w atom. mozo spowodować przoskoczomo oloktronu nawyzszą powłokę, a w niektórych przysadkach uwolnienie nośnika ładunku (dziur lub elektronów, w zależności od użytego materiału półprzewodnikowego) - jest to tzw. efekt fotoelektryczny wewnętrzny. Kiedy powierzchnia matrycy CCD jest oświetlona, uwolnione zostają nośniki, które gromadzą się w kondonsatorach. Nośniki to zostają przosumęto w miarowych impulsach oloktrycznych oraz zostają ..przeliczone' przez obwód, który wyłapuje nośniki z każdego elementu światłoczułego, przekazuje je do kondensatorów, mierzy, wzmacnia napięcie i ponownie opróżnia kondensatory.
Ilość nośników zebranych w ten sposób w pewnym przedziale czasu zależy od natężenia światła. W cfokc.o otrzymujemy dla kazdogo olomontu światłoczułego informację o wartości natężon a padającogo na nio światła, czyli w praktyce informację o jasności obserwowanej w danym punkcie barwy.
Zazwyczaj poszczególne elementy matrycy mierzą ilość światła d a jodnoj za składowych RGB. dlatogo toz na każdy piksel wynikowogo obrazu w postaci bitmapy przypada pomiar z kompletu elementów światłoczułych. W 2002 roku firma Foveon opracowała matrycę X3, która potrafi zarejestrować każdą z trzech składowych koloru w każdym punkcie. Obecnie nie jest jednak ona szeroko wykorzystywana.