单反相机工作原理图(单反相机工作原理图解)

1. 单反相机工作原理图解

单反相机与数码相机（浪费级）在成像原理上是一样的，画质差别主要是感光元件与镜头以及操控等。

1、感光元件，单反比数码相机的感光元件大很多倍。这直接影响了两都画质的差别；

2、镜头，单反的镜头设计也是比较专业的，结构及镜片工艺都优于数码相机，为高画质提供了保障；

3、操控方面，单反手动功能更齐全，能创作出更好的作品。数码相机自动程度高，画质一般，适合日常使用。

2. 单反照相机的工作原理

相机内部光线反射原理

　单反相机是照相机的一种，以独特的取景方式而命名。

　　它的全称是（可换）单镜头反光式取景照相机，（Single Lens Reflex Camera，缩写为SLR camera）一般简称为单反相机。它的含义是拍摄和取景共用用一个镜头，通过反光镜分离光路的照相机。

　　这里的“单镜头”是指曝光光路和取景光路共用一个镜头，通常是可更换的，“反光”是指机身内一块反光镜将两个光路分开：取景时反光镜落下，将镜头的光线向上反射到与焦平面等距的成像屏，成像屏上的图像经过屋脊式五棱镜的折射，通过取景窗进入摄影师的视野。拍摄时反光镜瞬间抬起，光线直接汇聚到快门后面的胶片或感光元件（早期的CCD或现在常用的CMOS）上。

照相机的其它取景方式还有旁轴相机、双反相机等用独立的镜头取景。随着数码技术的应用,现在还有以传感器的电信号直接展现在液晶屏或电子取景器上的取景方式,比如微单以及多数消费级数码相机。

单反相机因为只用一个镜头,既用于摄影也用它取景,因此视差问题基本得到解决。取景时来自被摄物的光线经镜头聚焦,被反光镜反射到聚焦屏上成像,经过五棱镜反射,摄影者通过取景目镜就能直接观察上下左右都与景物相同的影像,因此取景、调焦都十分方便。

单镜头反光相机可以随意换用与其配套的各种广角、中焦距、远摄或变焦距镜头,也能根据需要在镜头安装近摄镜、加接延伸接环等,只要能从取景器里看清楚的景物,照相机都能拍摄下来,并配置了较为先进的对焦、测光和曝光控制技术。因此一般用于专业或准专业摄影使用。

3. 单反照相机原理

单反数码相机就是指单镜头反光数码相机，即Digital数码、Single单独、Lens镜头、Reflex反光的英文缩写DSLR。市场中的代表机型常见于尼康、佳能、宾得、富士等。此类相机一般体积较大，比较重。

基本信息

中文名称

单反数码相机

外文名称

SLR(Single Lens Reflex)

本质

单镜头反光

地位

当今最流行的取景系统

优势1

丰富的镜头选择

优势2

迅捷的响应速度

目录

1基本概念

2性能简介

3工作原理

4适用对象

5五大优势

基本概念

单反就是指单镜头反光，即SLR(Single Lens Reflex)，这是当今最流行的取景系统，大多数35mm照相机都采用这种取景器。在这种系统中，反光镜和棱镜的独到设计使得摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像。因此，可以准确地看见胶片即将"看见"的相同影像。

使用电子取景器EVF的机型，也归入单反类，但一般加注"类似"，或注明是EVF取景，如奥林巴斯C-2100UZ、富士Finepix 6900等。

单反数码相机有两个主要特点，一是可以交换不同规格的镜头，这是单反相机天生的优点，是普通数码相机不能比拟的。二是通过摄影镜头取景。大多数相同卡口的传统相机镜头在数码单反相机上同样可以使用。数码单反相机价格相对于普通家用数码相机要贵一些，单反相机更适合专业人士和摄影爱好者使用。大部分单反相机的机身和镜头是分别销售的。

单反系统的心脏是一块活动的反光镜，它呈45°角安放在胶片平面的前面。进入镜头的光 线由反光镜向上反射到一块毛玻璃上。为了校正这个缺陷，如今的眼平式SLR照相机在毛玻璃的上方安装了一个五棱镜。这种棱镜将光线多次反射改变光路，将影像其送至目镜，这时地影像就是上下正立且左右校正的了。取景时，进入照相机的大部分光线都被反光镜向上反射到五棱镜，几乎所有SLR照相机的快门都直接位于胶片的前面(由于这种快门位于胶片平面，因而称作焦平面快门)，取景时，快门闭合，没有光线到达胶片。当按下快门按钮时，反光镜迅速向上翻起让开光路，同时快门打开，于是光线到达胶片，完成拍摄。然后，大多数照相机中的反光镜会立即复位。

反光镜的这一必要的翻起动作同时也带来了一些其他问题:

一、拍摄照片的瞬间，取景器会被挡住。由于被遮挡的时间只是刹那间的事情，因此这对于立即复位的反光镜来说并不是什么主要问题。但是，又引出了一些偶然性问题。例如，在使用频闪光拍摄时，将不能通过取景器看到频闪装置是否闪光正常。

二、反光镜运动的噪声。这在需要安静的场所这可能会成为重要问题。由于测距取景式照相机中没有突然阻挡光路的移动反光镜，所以不会产生这种噪声。

三、相机的震动，即由反光镜的翻起动作所造成的照相机整体的运动。假设用1/500秒的快门速度进行拍摄，那么不必担心。这种震动不至被察觉。但是，如果以较低的快门速度拍摄一幅精确照片的话，比如在微弱的光线下使用远摄镜头进行拍摄时，这种震动对成像就可能很成问题。

除此之外，使用SLR取景还存在另一个问题。比如我们想使用f/32这样的小光圈进行拍摄，而光圈f/32允许进入镜头的光线是非常微弱的，这会导致取景器中看到的影像也很暗淡，可能会难以聚焦，甚至根本无法进行聚焦。

实际上，SLR的解决方案相当巧妙， 它会先使用镜头的最大孔径让我们完成取景和聚焦，按下快门时，镜头的光圈会立刻收缩到预置的孔径，完成胶片曝光，在曝光完成的瞬间，光圈又会开到它的最大孔径，准备下一次拍摄。

单反数码相机就是指单镜头反光数码相机，即DSLR(Digital Single Lens Reflex)。

在这种系统中，光线透过镜头到达反光镜后，反射到上面的对焦屏并结成影像，透过接目镜和五棱镜，我们可以在观景窗中看到外面的景物。与此相对的，一般数码相机只能通过LCD屏或者电子取景器(EVF)看到所拍摄的影像。显然直接看到的影像比通过处理看到的影像更利于拍摄。

在DSLR拍摄时，当按下快门钮，反光镜便会往上弹起，感光元件(CCD或者CMOS)前面的快门幕帘便同时打开，通过镜头的光线便投影到感光原件上感光，然后后反光镜便立即恢复原状，观景窗中再次可以看到影像。单镜头反光相机的这种构造，确定了它是完全透过镜头对焦拍摄的，它能使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样，它的取景范围和实际拍摄范围基本上一致，十分有利于直观地取景构图。

另外，单反数码相机还有一个很大的特点就是可以交换不同规格的镜头，这是单反相机天生的优点，是普通数码相机不能比拟的。

还有就是现在单反数码相机都定位于数码相机中的高端产品，因此在关系数码相机摄影质量的感光元件(CCD或者CMOS)的面积上，单反数码的面积远远大于普通数码相机，这使得单反数码相机的每个像素点的感光面积也远远大于普通数码相机，因此每个像素点也就能表现出更加细致的亮度和色彩范围，使单反数码相机的摄影质量明显高于普通数码相机。

可以很简单的说，单反数码相机并不是适合任何用户，首先具有必要的专业知识是一方面，其次要用好单反数码相机必须搭配不同型号的镜头，这很可能使镜头的花费高于购买数码相机的费用。

而且在外出旅游时，带上镜头群的相机包的重量也远高于一个普通相机，会成为旅游过程的严重负担。另外单反数码相机在更换镜头时都会让感光元件直接暴露在空气中，因此使用时也必须要注意相机的保养。所以，单反数码相机虽然拍摄质量更高，而且如今价格也下降了很多，但也并非适合所有的用户，用户购买时还是要按需选择。

喜欢探察微观世界的摄影爱好者、专业摄影师、体育摄影师、记者、新闻记者、商务活动记者、享受手动操作乐趣的单反新玩家、摄影发烧友等是单反数码相机的忠实拥趸。

图像传感器

对于数码相机来说，感光元件是最重要的核心部件之一，它的大小直接关系到拍摄的效果，要想取得良好的拍摄效果，最有效的办法其实不仅仅是提高像素数，更重要的是加大CCD或者CMOS的尺寸。无论是采用CCD还是CMOS，数码单反相机的传感器尺寸都远远超过了普通数码相机。因此，数码单反的传感器像素数不仅比较高(目前最低600万)，而且单个像素面积更是民用数码相机的四五倍，因此拥有非常出色的信噪比，可以记录宽广的亮度范围。600万像素的数码单反相机的图像质量绝对超过采用2/3英寸CCD的800万像素的数码相机的图像质量。

数码相机作为一种光、机、电一体化的产品，光学成像系统的性能对最终成像效果的影响也是相当重要的，拥有一支优秀的镜头对于成像的意义绝不亚于图像传感器的选择。同时，随着图像传感器、图像引擎和存储器件的成本不断降低，光学镜头在数码相机成本中所占的比重也越来越大。各品牌都拥有庞大的自动对焦镜头群，从超广角到超长焦，从微距到柔焦，用户可以根据自己的需求选择配套镜头。同时，由于传感器面积较大，数码单反相机比较容易得到出色的成像。

数码单反的开机速度只有几百毫秒，连拍速度也很快。而消费级相机则是纯电子快门，存在严重的快门时滞问题，这一弱点堪称消费级数码相机的软肋，因此它拍静物尚可，但不适合抓拍运动物体--你所得成像，往往不是你按下快门时的那个动作。响应速度正是数码单反的优势，由于其对焦系统独立于成像器件之外，它们基本可以实现和传统单反一样的响应速度，在新闻、体育摄影中让用户得心应手。

虽说如今的相机自动拍摄的功能是越来越强了，但是拍摄时由于环境、拍摄对象的情况是千变万化的，因此一个对摄影有一定要求的用户是不会仅仅满足于使用自动模式拍摄的。数码单反可以方便地进行手动变焦、手动设定拍摄参数等等，还可以进行一些特殊的拍摄。而很多消费级相机都是自动的(特别是卡片机)，多数相机没有手动变焦环，要靠马达自动变焦，因为变焦和对焦的速度慢，会丧失很多拍摄良机。很多人认为自动比手动好，实在是一个误区，只有自动功能而没有手动功能的相机往往是低端相机，因为自动的精确性和速度，远远达不到手动那么高。

数码单反和普通数码相机一个重要的区别就是它具有很强的扩展性，除了能够继续使用偏振镜等附加镜片和可换镜头之外，还可以使用专业的闪光灯，以及其它的一些辅助设备，以增强其适应各种环境的能力。比如大功率闪光灯、环型微距闪光灯、电池手柄、定时遥控器，这些丰富的附件让数码单反可以适应各种独特的需求，而普通的数码相机则大大逊色。

4. 单反数码相机工作原理

单反全程为单镜头反光式取景照相机，单镜头是指摄影曝光光路和取景光路共用一个镜头，不像旁轴相机或者双反相机那样取景光路有独立镜头。

反光是指相机内一块平面反光镜将两个光路分开：取景时反光镜落下，将镜头的光线反射到五棱镜，再到取景窗；拍摄时反光镜快速抬起，光线可以照射到胶片或感光元件CMOS或CCD上。 单反只有一个镜头，既用它摄影也用它取景，因此视差问题基本得到解决。

取景时来自被摄物的光线经镜头聚焦，被斜置的反光镜反射到聚焦上成像，再经过顶部起脊的"屋脊棱镜"反射，摄影者通过取景目镜就能观察景物、而且是上下左右都与景物相同的影像，因此取景、调焦都十分方便。

摄影时，反光镜会立刻弹起来，镜头光圈自动收缩到预定的数值，快门开启使胶片感光；曝光结束后快门关闭，反光镜和镜头光圈同时复位。

5. 单反相机的工作原理

来自物体的光经过照相机的镜头后，会聚在胶片上，形成被照物体的像。胶片上涂着一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶片上，经过显影、定影后成为底片，再用底片冲印就可以得到相片。胶卷机和数码相机的区别就是把胶片换成了电子感光元件。

6. 简述单反相机的工作原理

感光元件主要有两种：CCD(电荷耦合)、CMOS（互补金属氧化物导体）。感光元件又叫图像传感器。

所谓单反　单镜头反光相机　　取景成像都是一个通道　。中间有个三棱镜反射到取景框中。

成像应该是小孔成像原理

传统相机成像过程：

1.经过镜头把景物影象聚焦在胶片上

2.胶片上的感光剂随光发生变化

3.胶片上受光后变化了的感光剂经显影液显影和定影

形成和景物相反或色彩互补的影象

数码相机成像过程：

1.经过镜头光聚焦在CCD或CMOS上

2.CCD或CMOS将光转换成电信号

3.经处理器加工，记录在相机的内存上

4.通过电脑处理和显示器的电光转换，或经打印机打印便形成影象。

具体过程：

数码相机是通过光学系统将影像聚焦在成像元件CCD/ CMOS 上，通过A/D转换器将每个像素上光电信号转变成数码信号，再经DSP处理成数码图像，存储到存储介质当中。

光线从镜头进入相机，CCD进行滤色、感光（光电转化），按照一定的排列方式将拍摄物体“分解”成了一个一个的像素点，这些像素点以模拟图像信号的形式转移到“模数转换器”上，转换成数字信号，传送到图像处理器上，处理成真正的图像，之后压缩存储到存储介质中。

一：景物的反射光线经过镜头的会聚，在胶片上形成潜应影，这个潜影是光和胶片上的乳剂产生化学反应的结果。再经过显影和定影处理就形成了影像。摄象头的数码影像和胶片成像原理不同，是经过镜头成像在CCD上，经过CCD的光电转换，生成视频信号，再经过显示屏电光转换，才生成图像。

7. 单反相机的原理构造与功能

单反相机

单反相机是单镜头反光镜相机的简称，指摄影者可以从取景器中直接看到通过镜头的影像的相机结构。在单反相机的感光元件和镜头之间有一个反光镜，它将光线反射到光学取景器中，在按下快门的瞬间反光镜弹起，使镜头传来的光线到达感光元件。反光镜的运动速度非常快，即使是1/4000秒或1/8000秒的高度快门，取景器被遮挡也只是瞬间而已。

感光元件

感光元件是拍照成像的核心部分，也是最关键的技术。感光元件面积越大，成像越大，相同条件下，就能够记录更多的图像细节，所以各像素间的干扰也越小，成像质量越好。

焦距

焦距简单来说就是相机或者镜头的视野范围，焦距数值越小，能够取景的范围就越广，焦距数值越大，就能像望远镜那样看得更远。

标准镜头

35mm等效焦距介于广角和长焦之间的镜头称为标准镜头，这类镜头的视角范围和人眼接近，因此用标准镜头拍出来的照片视角感觉最自然。

广角镜头

当焦距小于标头的时候，镜头可以记录更大视角的影像，所以称为广角镜头。

望远镜头

大于标头焦距2倍以上的镜头称为望远镜头

微距镜头

微距镜头是一种用作微距摄影的特殊镜头，主要用于拍摄十分细微的物体，如花卉、昆虫等。

光圈

是表征镜头单位时间通光量的单位。

光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置，它通常是在镜头内。表达光圈大小我们是用f值。

F=镜头的焦距/镜头的有效口径的直径。

完整的光圈值系列如下：

f1.0，f1.4，f2.0，f2.8，f4.0，f5.6，f8.0，f11，f16，f22，f32，f44，f64，这里值得一提的是光圈 f 值越小，通光孔径越大

传感器

传感器尺寸越大，感光面积越大，成像效果越好。

噪点

主要是指CCD（CMOS）将光线作为接收信号接收并输出的过程中所产生的图像中的粗糙部分，也指图像中不该出现的外来像素，通常由电子干扰产生。看起来就像图像被弄脏了，布满一些细小的糙点。

景深

也即我们常说的背景虚化单反的效果。我们常可以看到有的图片只有被摄主体是清晰的，其余都模糊了，这就是景深小的缘故。小的景深常用来突出主体，大光圈就常用来制造小景深效果，如图，大光圈造成小景深，使得只有最近的一朵花是清晰的后面的花变得模糊，突出了主体。

白平衡

简称是WB。人眼能在自然环境下自动调整，看出白色光线，但相机无法做到这一点，所以在按快门前要先设定好相机的「色温」，让相机平衡色彩温度，使相机看出原本是白色的光线，而这设定的功能则称之为「白平衡设定」，如此才能拍出自然的颜色。

白平衡不同光线条件下的值

感光度

简称是ISO。在数码相机时代，感光度表示的是影像传感器对光线的敏感程度。数字越高，感光度越高，影像传感器对光线就越敏感。要注意，根据数码相机的成像原理，感光度越高，照片的噪点就越多，画质也就越差。

曝光补偿

简称是EV，通常范围是-2~+2。曝光补偿是一种曝光控制方式，是有意识地变更相机自动演算出的“合适”曝光参数，让照片更明亮或者更昏暗的拍摄手法。拍摄者可以根据自己的想法调节照片的明暗程度，创造出独特的视觉效果等。

快门速度

简称是S。当我们按下快门那一瞬间，阻挡镜头与感光元件的那道门(快门)便会打开让光进来，当光的数量进来的差不多以后，快门会迅速和上，要不然光就会太多造成曝光过度，快门打开与合上的这段时间便叫做快门速度，也称曝光时间。

大多数的数码相机的快门都在几秒到千分之一秒左右，也有高级些的机器能达到两千四千甚至八千份至一秒，高速快门能帮助摄影师捕捉运动的物体。

当快门速度慢到一定程度时夜可以拍摄一些很特别的照片，例如城市街道上的车流和星轨。

夜间模式

用于晚上拍照，拍照时屏幕会加大光亮度，但照相时会屏幕反应慢且效果不太理想。

光学变焦

光学变焦(Optical Zoom)是物理变焦,它通过可伸缩的镜桶来调节镜片的位置来实现变焦，光学变焦越大，能拍到的景物越远，而且不影响拍照效果。

自动对焦

英文：Auto Foucs，简称为AF。

对比度

对比度指指图片中的明暗反差，能让图片看起来黑白分明。

色彩饱和度

色彩饱和度指的其实是色彩的纯度，纯度越高，表现越鲜明，纯度较低，表现则较黯淡。

防抖功能

防抖功能分为光学防抖和电子防抖两种，现在提到的防抖功能以光学防抖为主。

光学防抖功能通过内置在相机或镜头的陀螺仪感知微小的位移，之后根据位移对镜头中的镜片或相机的影像传感器进行反向移动以抵消位移带来的影响。通过该功能，可以降低手抖造成拍出的照片模糊的几率。

非球面镜片

非球面镜片是镜头中的一种特殊镜片，可以改善镜片边缘部分对光的折射率，使光线尽可能地聚焦于一点，提高镜头成像的锐度。

锐度

有时也叫“清晰度”，它是反映图像平面清晰度和图像边缘锐利程度的一个指标。如果将锐度调高，图像平面上的细节对比度也更高，看起来更清楚。

码率

码率就是单位时间内的数据量，码率越大，数据的精度就越高，画面就越清晰。

延时摄影

延时摄影是以一种将时间压缩的拍摄技术。其拍摄的是一组照片或是视频，后期通过照片串联或是视频抽帧，把几分钟、几小时甚至是几天几年的过程压缩在一个较短的时间内以视频的方式播放。

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