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Les principales caractéristiques

Rendement quantique : Mesure le rapport du nombre de photo-électrons créés au nombre de photons incidents. Sa valeur est élevée : de 40 à 80% selon la technologie du CCD (CCD épais éclairé par l'avant, ou CCD aminci éclairé par l'arrière), là où la plaque photo était limitée au mieux à quelques %.
Dynamique : Grande dynamique, et linéarité idéale, jusqu'à la saturation, lorsque le puits de potentiel est plein (typiquement de l'ordre de photo-électrons pour les caméras actuelles avec des pixels de côté de l'ordre de 10 micromètres).
Bruit de fond : Faible (d'autant plus faible que la caméra est refroidie).
Numérisation : Le signal est directement numérisé en sortie de l'étage d'amplification.
Taille : Les tailles actuelles maximales pour l'observation astrophysique sont de l'ordre de 4k $\times$ 4k pixels, soit 16 millions de pixels; la taille est le seul domaine où la plaque photographique proposait de meilleures performances. Les pixels ont des côtés de typiquement 10 micromètres.
Domaine spectral : Le domaine spectral est fonction du matériau semi-conducteur (de 0.4 à 1.2 micromètres pour le silicium), mais aussi de son éventuel dopant ; l'adjonction d'une couche de matériau aux propriétés photovoltaïques à un CCD permet d'étendre le domaine spectral de sensibilité.

Le signal numérisé est proportionnel au nombre de photo-électrons :

$S \ = \ K \ N _{\mathrm{e}}$

avec le facteur de conversion exprimé en ADU par électron.

Le signal numérisé est codé sur un nombre de bits en accord avec la dynamique du signal.