Приборы с зарядовой связью (ПЗС) относятся к классу твердотельных полупроводниковых приемников.

Первыми приемниками такого типа были фотодиоды, и уже на заре своего появления они позволили сделать гигантский скачок в области регистрации световых потоков и изображений. Достаточно упомянуть в качестве примера удачную регистрацию с помощью фотодиода явления солнечного затмения, наблюдавшегося берлинскими учеными в Египте в 1911 году.

С тех пор прошло много времени, фотодиоды совершенствовались, но их основной недостаток - одноканальность, все же не позволил им найти широкого применения. С конца 30-х годов среди светоприемников начали появляться телевизионные трубки, завоевавшие к концу 70-х лидирующее положение в этой области.

Было разработано сравнительно много приборов различных типов: ортиконы, изоконы, секоны, видиконы, плюмбиконы, кремниконы и суперкремниконы, диссекторы и т.д.

Все они имели ряд серьезных недостатков: большие размеры, низкую квантовую эффективность (на уровне 5-10%), малый динамический диапазон и т.д.

Революционное изменение ситуации произошло с появлением твердотельных полупроводниковых приемников нового поколения. Квантовая эффективность современных полупроводниковых приемников излучения достигает 95-98%, т.е. практически каждый падающий на прибор фотон регистрируется системой со 100% вероятностью.

В конце 50-х годов были найдены и развиты технологии, которые обеспечивали низкую плотность дефектов и примесей в поверхностном слое полупроводника. Тем самым уже через 10 лет были заложены предпосылки для изобретения приборов с зарядовой связью.

В конце 60-х годов были созданы первые приборы с зарядовой связью, в которых технология твердотельных приемников проявилась особенно успешно. Впервые устройство, способное сохранять и затем считывать электронные заряды, было разработано двумя сотрудниками известной телефонной корпорации Bell в конце 60-х годов в ходе поиска новых типов памяти для ЭВМ. Для данной цели эта идея оказалась неперспективной, но способность кремния реагировать на видимый свет, привела разработчиков к мысли попробовать использовать его для получения изображений светящихся объектов.

Астрономы были одними из первых, кто распознал экстраординарные способности ПЗС для исследования небесных объектов. В 1972 году группа американских ученых из Лаборатории реактивного движения NASA основала программу развития этих приемников света для астрономии и космических исследований. Три года спустя совместно с учеными Аризонского университета эта команда получила первое ПЗС-изображение астрономического объекта - Урана.

С 1975 года ПЗС начали активно внедряться в качестве телевизионных светоприемников. А в 1989 году ПЗС-детекторы применялись уже почти в 97% всех телевизионных приемников. Для сравнения, 10 годами ранее ПЗС были представлены всего двумя процентами.

Долгое время широкому применению ПЗС-приемников в телевизионной технике препятствовали недостатки в технологиях изготовления светочувствительных элементов - кристаллических основ необходимого размера. Светоприемная область была неоднородна по квантовому выходу, наблюдалась заметная геометрическая нестабильность, присутствовали разного рода шумы как на малых масштабах (от пикселя к пикселю), так и на больших пространственных масштабах (на шкалах 10-100 пикселей).

Только с развитием и совершенствованием технологии создания ПЗС и с существенным скачком в развитии сопутствующих электронных средств и, прежде всего, с увеличением мощностей и быстродействия АЦП, стало возможным более широкое применение ПЗС.