Специальная астрофизическая обсерватория РАН имеет многолетний опыт разработки систем регистрации изображений, включая ПЗС-контроллеры и криостатируемые камеры с крупноформатными малошумящими матричными фотодетекторами. В обзорной статье рассмотрены принципы построения ПЗС-систем для фотометрии и спектроскопии на 6-метровом оптическом телескопе БТА (Большой Телескоп Азимутальный). ПЗС-системы обеспечивают близкие к предельным чувствительность и фотометрическую воспроизводимость в длинноэкспозиционных методах наблюдений слабых астрономических объектов за счет цифровой оптимальной фильтрации видеосигнала ПЗС-матрицы, стабилизации и линеаризации передаточной характеристики «свет-цифровые отсчеты» в реальном времени считывания кадра. Разработанные ПЗС-контроллеры универсальны и позволяют управлять одиночными ПЗС-матрицами, КМОП-приемниками и инфракрасными матричными детекторами, а также мозаиками таких приборов в любых практически возможных конфигурациях.