Durch Temperatureffekte im Halbleiter entstehen in jeder Sensorzelle auch unerwünschte Elektronen. Der dadurch entstehende Effekt heisst: “thermisches Rauschen”. Je länger die Belichtungszeit ist, desto mehr tritt das Rauschen in Erscheinung. Umgekehrt formuliert: je geringer das thermische Rauschen, desto länger kann belichtet werden. Das thermische Rauschen ist stark von der Temperatur des CCD abhängig. Deshalb wird bei Anwendungen, wo lange belichtet werden muss die CCD - Sensoren gekühlt, meist mit Hilfe eines Peltier - Elements (z.B. auf -15°C).

Die Bilder zeigen die Aufnahme eines dunklen Raumes bei zwei verschiedenen Temperaturen mit derselben Kamera. Um die Dunkelstrompixel besser sichtbar werden zu lassen, wurde nachträglich per Software der Bildkontrast erhöht.

Bei digitalen Fotokameras ist das Rauschverhalten vor allem dann von Bedeutung, wenn wenig Licht zur Verfügung steht und ohne Blitz fotografiert werden muss. Bei den meisten Kameras lässt sich die Verstärkung des Sensorsignals auf einen Wert einstellen, der in etwa den Standardempfindlichkeiten von Kleinbildfilmen entspricht (ISO 100, ISO 200, ISO 400 etc.). Während bei KB-Filmen mit höherer ISO Zahl die Körnung des Films gröber wird, wird bei Digitalkameras das Rauschen stärker. Wie stark das Rauschen wirklich ist, hängt vor allem vom CCD-Sensor ab. Meistens gilt: je größer der Sensor, desto geringer das Rauschen. Seltsamerweise wird die Sensorgröße meist als Kehrwert angegeben (z.B. 1/1.8” oder 1/2.5”). In dem Fall sollte die Zahl im Nenner natürlich möglichst klein sein.

Eine interessante Innovation hat die Firma Fuji auf den Markt gebracht. Mit dem Super-CCD Sensor der neuesten Generation ist das Rauschverhalten selbst bei ISO 1600 noch erträglich.