กล้องสาม CCD ( 3CCD ) คือกล้องที่มีระบบการถ่ายภาพโดยใช้ CCD สามตัวแยกกันโดยแต่ละตัวจะรับแสงสีแดง เขียว หรือน้ำเงินที่ผ่านการกรองแล้ว แสงที่เข้ามาจากเลนส์จะถูกแยกโดยปริซึมแยกแสงออกเป็นสามลำแสง จากนั้นจึงกรองแสงเหล่านั้นเพื่อสร้างแสงสีในสามช่วงสีหรือ "แถบ" ระบบนี้ใช้ในกล้องถ่ายภาพนิ่ง คุณภาพสูง ระบบเทเลซีนกล้องวิดีโอระดับมืออาชีพและกล้องวิดีโอสำหรับผู้บริโภคทั่วไปบาง รุ่น

เมื่อเปรียบเทียบกับกล้องที่มี CCD เพียงตัวเดียว กล้องสาม CCD โดยทั่วไปจะให้คุณภาพของภาพ ที่ดีกว่า โดยใช้ฟิลเตอร์ไดโครอิก แบบเต็มเฟรม เพื่อแยกแถบสีแดง เขียว และน้ำเงินได้ดีขึ้น รวมถึงประสิทธิภาพในสภาพแสงน้อยที่ดีกว่า การแยกช่วงสีแดง เขียว และน้ำเงินด้วยอัตราส่วนพิกเซล 1:1 (เรียกว่า "4:4:4") ทำให้กล้องสาม CCD มีความแม่นยำมากกว่ากล้อง CCD ตัวเดียวมาก^{[ 1 ]}

ในทางตรงกันข้าม กล้อง CCD เดี่ยวเกือบทั้งหมดใช้ฟิลเตอร์ Bayerโดยใช้ฟิลเตอร์ย้อมสีที่มีความแม่นยำน้อยกว่าวางไว้ด้านหน้าพิกเซลแต่ละพิกเซลเพื่อแยกสี เนื่องจากพิกเซลแต่ละพิกเซลบนเซ็นเซอร์ CCD เดี่ยวถูกปกคลุมด้วยฟิลเตอร์สีขนาดเล็กของตัวเอง จึงจำเป็นต้องมีเฟรมเพื่อป้องกันไม่ให้ฟิลเตอร์ย้อมสีรั่วไหลไปยังพิกเซลข้างเคียง ผลที่ได้คือการดูดซับแสงน้อยลงเมื่อเทียบกับ CCD ที่ไม่มีฟิลเตอร์ Bayer โดยทั่วไปจะมีอัตราส่วนพิกเซลสีเขียวและสีแดง/น้ำเงิน 2:1 ทำให้ได้รายละเอียดสีน้อยลง^{[ 2 ]}

กล้อง 3CCD มีราคาแพงกว่ากล้อง 1CCD เนื่องจากใช้เซ็นเซอร์สามตัวแทนที่จะเป็นตัวเดียว และเนื่องจากใช้ตัวแยกแสงเพื่อขับชิป CCD ทั้งสามตัว นอกจากนี้ กล้อง 3CCD ส่วนใหญ่ยังใช้ฟิลเตอร์ไดโครอิกคุณภาพสูงแต่มีราคาแพงกว่าเพื่อแยกแถบสีต่างๆ

• Minolta RD-175  – กล้อง DSLR รุ่นแรกๆ ที่ใช้เซ็นเซอร์ CCD สามตัว
• ทัศนศาสตร์ฟิล์มบาง

• การแยกสีโดยใช้ปริซึมสำหรับการถ่ายภาพดิจิทัลระดับมืออาชีพ