高靈敏度相機是指成像器件能探測到光子數小于500個，在微弱光環境下進行成像。例如在顯微鏡下觀察細胞的熒光圖像時，由于光強度很小用普通的CCD相機或者人眼看不清圖像，并且有用的圖像信息被噪聲所掩蓋。在客觀上無法增加光強度的情況下，需要使用高靈敏度相機來完成成像的任務。 一、高靈敏度相機的應用領域
高靈敏度相機的應用領域主要是用在軍工、生命科學、材料科學、生物化學和天文學等無法使用照明或照明不足或需要更清晰圖像的領域等方面，包括：
1、沒有照明的領域：熒光/發光觀察；發光體和閃爍體的觀察；天文觀測；光譜儀讀數；放電觀察
2、光線不足的領域：使用干涉濾光片進行單色波長觀察；激光激發的熒光觀察；觀察生物細胞；夜間監控
3、需要更清晰圖像的領域：觀察低對比度的物體；高精度測量
二、在選擇高靈敏度相機時要著重考慮如下重要指標：
1. 信噪比
信噪比是判別相機性能的一大重要指標，是影響圖像質量的因素之一。所謂信噪比是指信號與噪聲的比值，信噪比越大，噪聲對圖像造成的影響就越小，反之，則越大。
2. 量子效率
光電轉換效率通常稱為“量子效率”（QE），并以百分比表示，有時也用輻射靈敏度（mA / W）表示。量子效率與敏感度和光的波長有關，量子效率越高， 相機靈敏度越高。能滿足在暗弱環境下正常工作的需要。
3.像素大小
像素大小是我們在挑選高靈敏度相機時絕對不能忽視的一個指標。像素大小跟靈敏度、分辨率都有關系，在相同面積上，像素點越大，靈敏度越強，而像素點越小，分辨率越大。但是要注意的是，像素的面積越小，那么其感光性會越差，信噪比會越低，這個時候圖像的質量也會越差。
4. 冷卻溫度
冷卻溫度之所以作為高靈敏度相機的一個重要指標，是因為它跟噪聲這個參數是相關聯的。一般情況下，曝光時間超過5-10秒時，CCD芯片就會發熱，會出現噪聲干擾，影響成像效果。科學制冷CCD就是采用了內部制冷，達到了低噪聲的效果，才會被科學研究領域廣泛的采用。
5. A/D轉換(動態范圍)
A/D轉換將模擬信號轉換為數字信號， A/D轉換位數決定了采樣精度，位數越多,采樣精度就越高。精度高了，還原后信號失真就會越小，生成的圖像質量就越高。
