由于目前的计算机只能处理数字信息，我们得到的照片、图纸等原始信息都是连续的模拟信号，必须将连续的图像信息转化为数字形式。可以把图像看作是一个连续变化的函数，图像上各点的灰度是所在位置的函数，这就要经过数字化的采样与量化。下面简单介绍图像数字化采样的方法。
对连续图像f（x，y）进行等间隔采样，在（x，y）平面上，将图像分成均匀的小网格，每个小网格的位置可以用整数坐标表示，这样采样值就对应了这个位置上网格的灰度值。若采样结果每行像素为M个，每列像素为N个，则整幅图像对应于一个M x N 数字矩阵，这样就获得了数字图像中关于像素的两个属性：位置和灰度。
水平读出率是像素从移位寄存器中读出的速率，水平读出率越快，帧率就越高。像素读出速度可变可使CCD具有最大灵活性。较慢的读出通常使读出噪声降低，然而，却以较慢的帧频为代价。不同CCD可设置不同的读出率。 垂直转移率可变很重要。不同的外部事件需要不同的垂直转移速度，事件越短等于速度越高。较快的垂直转移率能克服低时钟感应电荷（尤其对于EMCCD），但缺点是降低了电荷转移效率，但导致强信号时像素内的电荷残留而降低空间分辨率。较低频率的垂直时钟确保了较好的转移效率，但导致了最大帧频下降和阱深的升高。为了改进转移效率，可通过设置垂直时钟电压幅度来增加时钟电压。然而，电压越高，时钟感应的电荷越高。
通过有效降低读出像素的总量能提高帧频。降低读出像素总量的方法有： 1.像素合并； 2.子成像模式读出。 像素合并把来自一组像素的电荷合在一起计算总量，除了达到较快帧频意外，提高了信噪比，但也降低了成像分辨率，合并像素的效果等同于一个大像素。子成像模式通过剪裁读出有效成像部分，放弃周边无关图像。子成像区可以是探测器的任何小型矩型区，并且子区域越小，可读出的像素越少，帧频越快。像素合并和子像区也可结合使用，来达到更快的帧频。实现超快帧频的另一种方法是隔离剪裁模式，可在特殊环境中进一步提高帧频。比如，如果探测器左下角有入射信号而其他部分无入射，可输出最近邻读出寄存器的子图像，而不需要放弃图像的剩余部分，从而节省了时间，提高了剪裁的速度。
