图像传感器是一种感光元件，是相机的重要组成部分，而CCD 图像传感器就是其中的一种，因其具有尺寸小、功耗小、噪声低、分辨率高、动态范围广等一系列优点,故被广泛应用于工业监控、非接触测量、天文观测、科学研究等领域。CCD图像传感器是用来将光学影像转化为数字信号的，在整个转换过程中，CCD除了可以接收到光线信号外，还会受到噪声信号的干扰。而此噪声信号却是在图像收集过程中不被希望出现的，因为噪声的干扰可能会导致最终成像比较粗糙，失去了精确性。

天文观测使用的相机是科学级CCD相机,天文科学级CCD 相机最大的优势就在于它的低噪声，当然除此之外，其在众多其他性能方面也多优于一般的感光元件。CCD 相机的噪声来源有许多, CCD整个运行过程中所产生的热噪声就是其中一种，但因为天文科学级CCD 相机属于性能优良的制冷相机，所以反而在热噪声方面受影响较小，它的主要噪声来源是读出噪声、光子噪声、暗电流噪声这三种。

电荷在转移过程中所产生的噪声就是读出噪声，读出噪声与CCD的读取速度有关，读取速度越快，所产生的读出噪声也越高。由于读出噪声主要是由CCD片上放大器等造成的,因此,只能通过改善CCD的生产工艺来加以改进。天文科学级CCD 相机是通过在电路上的改良来减小读出噪声，例如通过减小放大器尺寸,来减小其电容,使其灵敏度增加，在快速读取模式下，仍可以有效的避免读出噪声的影响。

由于光线到达CCD图像传感器的时间不可能是完全一致的，所以CCD承载光子的数目也是不断变化的，而这种变化就会产生噪声，这噪声便是光子噪声。注入CCD的光功率愈大，光子噪声就愈大。

在一定的温度下，热电子产生的速率是不相同的，速率之间的差异就产生了暗电流噪声。可见对于暗电流噪声来说，温度的影响是非常重要的,经过实验也表明,如果CCD的工作温度降低到一定的程度时,暗电流噪声可以基本忽略。

天文科学级CCD 相机一般是在低照度的工作环境中运行，有效的减小各种噪声的影响,可以使相机获得更高的信噪比,从而为天文观测提供更为清晰准确的图像。