单反相机（单镜头反光相机）-趣闻百科网

自从1936年出现第一台单反相机，经历了多年的发展，单反相机逐步成为主流相机结构，成为专业摄影活动中最常用的照相机类型之一，[4][5][7]但随着数码相机（如索尼α系列、佳能EOS R系列）的技术进步和逐步普及，单反相机的市场份额和占有率逐渐降低。[8]

发展历史

单反发明期

1589年，意大利科学家贝特斯塔夫发现了小孔成像的原理，三个世纪后的1816年，格拉斯发现了通过化学感光原理的摄影术。此后达盖尔发明了银版摄影术和冲洗照片的方法，之后摄影术开始走向实用。照相机出现后，由于需要对被摄物的方位、大小进行精确记录，因此制造了取景器。随后人们又发明了光学取景器，由于调焦的需要，光学取景器和成像镜头应同步联动，这样就出现了双镜头反光相机和旁轴取景相机[7]。

随着照相机、摄影术和光学技术在不断发展，出现了可换镜头相机。对旁轴取景相机而言，取景器和不同镜头的联动是非常困难的技术。1931年到1936年，德国爱哈推出了俯视取景的单镜反光120和135相机，使取景和成像镜头合二为一，之后135单反开始量产。1948年，东德蔡斯公司推出了一种新型相机，它采用了一系列光学器件，使从一只镜头进来的光线在不同的时间和空间到达取景器和感光材料，从而使取景和成像终于最大程度的相似，他们把这种相机叫平视取景单镜头反光相机(SLR)。由于有了这些优点，单镜头反光相机很快的流行了起来。到了上世纪80年代，美能达MINOLTA 7000出现后，又解决了照相机自动化的问题[7]。

快速发展期

随着单镜头反光相机的快速发展，佳能、尼康、美能达等走在135单反相机前沿的企业推出了庞大的镜头群，采用了当今最先进的工艺和科技制造这些镜头。在传统摄影术流行的时候，随着科学的进步出现了数字摄影术，胶片生产的巨头柯达和富士开始研制新的数码感光材料，终于，在1975年柯达推出全球第一台数码相机，该机体积巨大，使用磁带作为存储介质，拥有最高1万像素的CCD黑白感光元件，拍完一张照片，写入数据的时间就要长达23秒，不具备实用功能[9][7]。直到1990年，柯达推出了DCS100数码相机，首次在世界上确立了数码相机的一般模式，从此之后，这一模式成为了业内标准，DCS100应用了尼康F3的机身，内部功能除了对焦屏和卷片马达作了较大改动，所有功能均与F3一般无二，并且兼容大多数尼康镜头，同时使用了拥有140万像素的20.5×16.4mm CCD，光变倍数1.8X，但限于当时的技术水平并未给它配备内置存储器，只能连同一个笨重的外置存储单元(DSU)使用，拍摄者可以使用相机上的光学取景器或DSU上的4英寸LCD液晶屏取景。在DCS100获得成功之后，柯达又在1992年推出了DCS100后续机型DCS200，它摆脱了DSU的累赘，存储器被安置在了机身内部[3]。

1996年柯达公司成立中国地区数码影像部，将数码影像技术引入中国。1998年柯达公司率先推出基于USB接口且与 Windows98操作系统兼容的160万智能化数码相机DC260，勾画出了数码相机的基本功能配置[10]。随着数码技术的发展，小面积影像传感器（CCD/CMOS)就可以达到大画幅胶片的成像水平，数码照片已和相机合二为一，胶片的生产厂家柯达和富士不断减产、裁员、停厂并在数码领域深入探索，胶片开始被逐渐淘汰，只在特殊领域和环境中有所应用[7]。但在2000年以前的数码单反相机价格让普通消费者望而却步。直到2000年，佳能率先推出D30这台价格亲民的APS-C数码单反，数码单反相机的价格也进入了大家可以接受的合理区间。之后，数码单反相机才真正开始走向大众市场，逐渐发展成为了目前最流行的相机结构[5][11]。

成像原理

单反机身中内置一块倾斜放置的平面反光镜，使用光学取景器取景时反光镜反射从镜头进入的光线到五棱镜，在经过五棱镜的折射最终到达取景器，使用者在取景器中就可以看到和镜头视角一样的画面。拍摄时，按动快门反光镜升起，快门帘开合，从镜头进入的光线直接照射在胶片或者影像传感器上（CMOS或CCD）形成影像。胶片单反和数码单反在机械结构上一样，只是成像元件一个是胶片一个是数字传感器[1][12]。

组成结构

胶片单反和数码单反在机械结构上一样，只是成像元件一个是胶片一个是数字传感器[13]。下面就数码单反的主要结构进行介绍。

相机原件

数码单反主要原件有镜头、反光镜、快门帘、传感器、五棱镜等[1][14]。

镜头

从种类上镜头主要分为定焦镜头和变焦镜头两类。定焦镜头就是固定焦段的镜头，定焦镜头不能够变焦，想要变焦只能够靠拍摄者移动位置来完成。定焦镜头普遍具有大光圈的特性，比如F1.2光圈，这一点比变焦镜头更具优势。变焦镜头，就是可以改变焦段，用户使用的时候可以不动位置来拍摄不同焦段的画面，变焦镜头又分为恒定光圈和可变光圈[15]。

从焦段着手继续分类，则镜头就有更多的种类，如常见的鱼眼镜头、广角镜头、标准镜头、长焦镜头和超远摄镜头几个种类。此外还有其他分类如移轴镜头、微距镜头[15]。

反光镜

反光镜是指相机内部置有的一个呈倾斜状态的“镜子”，它的作用是将镜头捕捉到的画面反射到上方的五棱镜中，再传递给正在取景器处观察的摄影师。当摄影师按下快门的一瞬间，反光镜会抬起，同时快门帘也会打开，让更里面的影像传感器进行感光，从而记录画面。反光镜的中央部分是半透的，一部分光线会透过反光镜照射到后方的另一块小反光镜上，这部分光线最终会传递到相机底部位置的对焦感应器中，这样对焦感应器就可以进行对焦了[14]。

快门帘

快门帘是置于反光镜后面一片黑色的幕帘，它的开启与关闭控制着相机的曝光时间。快门帘有两层，分为前帘与后帘。前面的一层处于打开状态，遮住了感光窗口，而后面的一层则处于收缩状态，隐藏在了感光窗口的下方。当按下快门按钮，反光板升起、光圈收缩、快门动作时，前帘迅速收往感光元件窗口无后帘的一侧，打开感光窗口使感光元件曝光。设定的曝光时间一到，后帘迅速由重叠状态向另一侧伸展，将窗口遮挡；随后，前后帘首尾重合回到起始状态，反光板落下光圈恢复最大，完成一次曝光过程[14]。

传感器

传感器是数码相机的最核心组件，它可以将光信号转变为电信号，是一个多层结构，从外到内分别包含了红外阻隔滤镜、紫外阻隔滤镜、低通滤镜、色彩滤镜等[14]。传感器有两类：CCD（感光耦合器件）和CMOS（互补式金属氧化物半导体），目前市场上常用的是的是CMOS。根据传感器的大小可分为一英寸、M4/3、APS-C、全画幅、中画幅等，常见的为APS-C画幅和全画幅，APS-C画幅的传感器尺寸为23.6mm×15.7mm，全画幅则为36mm×24mm[16]。

五棱镜

五棱镜通常是由一整块实心的玻璃经过切削研磨而成，然后在外表（除与对焦屏和取景目镜相接的两个面外）均镀上反光材料，在其内部形成镜面反射。它是单反相机取景的反光装置，其作用是将对焦屏上上下颠倒的图像矫正过来，使取景看到的图像与直接看到的景物方位完全一致。优质光学玻璃精磨而成的五棱镜有非常优秀的光学性能，反射率极高，光路中光线损失非常少，因此取景视野明亮清晰。但是，优质的五棱镜往往造价昂贵，而且比较沉重，增加了整台相机的成本和重量。所以一般只有中、高端单反相机才使用五棱镜作为取景装置，而一般低端单反相机则是使用一种叫做五面镜的装置来代替五棱镜[14]。

单反配件

单反配件主要有储存卡、滤镜、三脚架、遮光罩、摄影包、快门线、闪光灯等。存储卡是数码单反必备的配件，一般SD存储卡速度级别在class 6以上已经可以满足消费相机和大部分的数码单反相机使用需求[17]。一般单反相机会为镜头配上滤镜，通常随机购买的滤镜都是UV镜，UV镜又叫做紫外线滤光镜。该镜能基本消除紫外线及杂光对胶片感光的影响，同时对镜头起保护作用，在高原地区摄影更是必需。此外还有天光镜、减光镜、渐变镜、偏光镜、星光镜、近摄镜等各种滤镜[17][18]。

三脚架的主要作用就是能稳定照相机，以达到特定拍摄效果[19]。遮光罩可以抑制画面光晕、避免杂光进入镜头、阻挡雨雪溅落、保护相机和镜头免遭意外碰撞[19]。此外还有收纳保护相机的摄影包、可以控制相机拍照而防止震动影响拍照效果的快门线、补光设备闪光灯等[20][19]。

产品分类

以感光元件分类

单反相机根据感光元件的不同可分为胶片单反和数码单反[13][21][22]。

分类	胶片单反	数码单反
简介	成像元件是胶片	成像元件是影像传感器
优点	彩色动态范围大可在10000 以上，要增大像素数可通过增大胶片尺寸来达到，其次胶片是根据内藏于胶片中的化学能作图像记录，基本上不需要电源	数字传感器可以反复使用，而且数码图像可通过外围设备及软件进行各种加工，此外图像还可进行实时确认
缺点	胶片相机使用胶卷，胶卷处理中必须要使用水溶液才能显影，另外不能用实时对记录图像进行确认	必须得有电源才能工作

以传感器尺寸分类

常见的单反根据相机传感器大小一般可分为以下几种：135（全画幅）相机、APS-C画幅相机、4/3系统单反和120（中画幅）相机[13][23][24][25]。

分类	简介	传感器大小
135（全画幅）相机	在胶片时代，全画幅就是135胶卷的成像面积	36x24mm
APS-C画幅相机	APS胶片系统是胶片成像向数码成像过渡之间的产物，APS-C画幅的传感器就是延续自之前APS-C胶片系统	23.5mm x 15.7mm左右
4/3系统单反	由奥林巴斯和柯达共同开发	17.3mm x 13.0mm
120（中画幅）相机	指120/220胶卷的成像面积	56×41.5mm、56×56mm、56×67mm、56×84mm

以取景方式分类

单反相机根据不同的取景方式，分为眼部水平取景式和腰部水平取景式[26]。

取景方式	眼部水平取景式	腰部水平取景式
简介	反光镜将镜头实际取景内容通过上方的一个五棱镜反射到取景器，拍摄时，反光镜抬起，光线通过快门投射到感光材料上	由上方往下观察取景
适用性	现代单反相机普遍采用此取景系统遍采用此取景系统	许多120中型相机和少数135相机配备此取景器
优点	取景和拍摄通过一只镜头，所见即所得，没有视差，方便摄影者全方位查看到实际拍摄的画面；可自由调整画面，操作迅速；影像透视变形小；允许更换不同焦距的镜头	方便取景位置，可从腰部水平、低角度及高角度取景
缺点	低角度和高角度取景不方便；反光镜和五棱镜结构造成相机体积和重量过大；在曝光时反光镜抬起瞬间引起的震动或多或少会影响图像的清晰度；拍照的一瞬间看不到被摄对象；在弱光环境下拍摄时调焦不太方便	取景器里影像左右相反，不大方便；而且极不适合快速抓拍

产品特点

优点

图像传感器强大

单反相机在取景器上看到的影像就是镜头中影像，因此有着所见即所得的优势，没有视差问题。图像传感器的大小直接决定着成像效果，因为单反相机体积较大，因此可以搭载更大尺寸的图像传感器，比如全画幅、APS-H画幅、APS-C画幅、4/3画幅传感器，因此成像画质要比便携相机更好[1]。

丰富的镜头和配件

单反相机可以根据不同的拍摄需要，更换不同种类的镜头，比如广角、长焦、大光圈等镜头产品。而且经过数十年的发展，镜头、闪光灯等相关配件的资源非常丰富，为使用者提供了更多的拍摄可能[1]。

响应速度迅速

单反相机极快的反应速度，可以帮助用户定格精彩的瞬间。这里的反应速度是一个全方位的概念，从待机到拍摄的速度、对焦速度、快门速度、连拍速度等，当然不同机型在速度上表现不一样，但总体而言单反的整体反应速度是非常快的[1]。

手控功能强大

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[27]。

续航能力强

在待机状态下数码单反的耗电是非常小的，当需要拍摄时只要半按快门就可以唤醒相机，因此使用数码单反不用频繁开关机，一天的待机对于数码单反来说是非常简单的。另外因为数码单反的体积较大，因此电池容量可以做的更大，入门级数码单反满电情况下拍摄四五百张照片一点问题都没有，旗舰级数码单反更是可以提供上千张的惊人续航[1]。

缺点

机械振动和噪声

反光板工作的时候，还有快门帘开合的时候，绝大多数单反相机的噪声都很大，在一些要求安静的环境无法使用。特别是反光板的震动，就算没有任何外力，自身的震动也会影响画质，拍摄夜景时若要避免震动，就要打开反光板预升，避免机震时画面的抖动[28]。

所见即所得的负影响

由于取景是通过镜头，虽然是所见即所得，但是取景也同时受镜头的制约，视野明亮度受镜头影响很大，使用一支最大光圈比较大的镜头时，取景器也许明亮，但是使用一支光圈比较小的镜头取景时，视野就会比较暗[28]。

操作复杂

专业相机有太多的功能参数需要自行设定。虽然入门单反添加了很多傻瓜模式，很好地解决了这个使用单反的门槛问题，但是只使用单反相机的傻瓜模式显然有些浪费[28]。

后期的大量资金投入

相对于一些小数码相机自带的微距功能，单反相机则需要购买微距镜头才能实现。此外一些厂商的单反机身不是防抖的，就需要购买带有防抖功能的镜头，又增加了开销。其他相关的必需品也是很耗费资金的，如三脚架、UV镜、偏振镜、减光镜、背包等[28]。

需要特别注意清理和保养

在更换单反镜头时稍不注意，机身内部就会进去灰尘，极有可能落到感光元件上，如果忘了清理，则拍摄后照片上会有很多脏点[28]。

产品比对

目前相机行业的销售主力主要是数码单反相机和微单相机，针对两种相机的一些不同之处特进行比对[2][12][29]。

相机类型	数码单反相机	微单相机（又名无反相机、单电相机）
流行时间	数码单反是从1990年，柯达推出了DCS100数码相机开始[3]	微单相机从2009年才诞生，是相机全面电子化的产物
结构性能	单反相机内部有一个反光板，并且快门也是机械机构，高端机型还配备了五棱镜取景，正是如此，单反相机的快门速度有局限性，最大为1/8000秒，取景时观看的和肉眼一致	微单相机完全的电子化，没有反光板、没有机械快门、没有五棱镜，电子取景器和屏幕取景都是所见即所得，正是因为电子结构，因此连拍速度、快门速度突破了单反的局限，同时视频的性能更加卓越
产品造型	外形单一	微单机身可以做的更小，外形更加多样化
品牌数量	数码单反实际上只剩下佳能、尼康和宾得三个品牌，由于宾得产品稀少，并且在中国市场非常小众，因此实际上在国内大家购买单反相机主要关注佳能和尼康两个品牌，虽然品牌很少，但是单反相机的产品数量非常丰富	微单的品牌数量非常丰富，目前有佳能、尼康、索尼、松下、富士、奥林巴斯、徕卡、适马等
相机镜头	镜头可更换，很多镜头规格从胶片时代就遗留下来了，再加上来到数码时代之后的发展，导致单反镜头群异常丰富	镜头可更换，微单镜头群的规格种类和数量较少
续航能力	入门级数码单反有着300-500张的续航能力，中端单反以上的机型续航能力为700张起步，旗舰机型则达到上千张的续航能力	多数微单相机在满电情况下，续航在300张上下，但是支持USB充电
相机价格	3000元到50000元	2000元到60000元
发展前景	发展迟缓，更新速度慢	发展速度快，技术更新快

常见品牌

目前还在销售单反的品牌有三家，分别是佳能、尼康和宾得，其中宾得单反系统比较冷门在中国市场非常小众[2]。

品牌	型号	有效像素数	发布日期
尼康[30]	D6	约2082万	2020年
	D5	约2082万	2016年
	Df	1625万	2013年
	D850	约4575万	2017年
	D810A	约3635万	2015年
	D810	约3635万	2014年
	D780	约2450万	2020年
	D750	约2432万	2014年
	D610	2426 万	2013年
	D500	约2088万	2016年
	D7500	约2088万	2014年
	D7200	约2416万	2015年
	D5600	约2416万	2016年
	D5300	2416 万	2013年
	D3400	约2416万	2016年
佳能	EOS-1D X Mark III[31]	2010万	2020年
	EOS 5D Mark IV[32]	3040万	2016年
	EOS 6D Mark II[33]	2620万	2017年
	EOS 90D[34]	3250万	2019年
	EOS 850D[35]	2410万	2020年
	EOS 200D II[36]	2410万	2019年
宾得	K-1 Mark II[37]	3640万	2018年
	645Z[38]	5140万	2014年
	KP[39]	2432万	2017年
	KF[40]	2400万	2022年

发展前景

无论是在相机技术还是人们的拍照方式上，相机行业正经历着快速变化。在过去很长一段时间里，佳能、尼康等曾凭借着单反相机在影像行业高歌猛进，可当下，单反相机市场面临着持续的市场下降，以及无反相机市场逐渐成为主流的现实。日本相机暨影像产品协会（CIPA）公布的2022年5月份全球数码相机的出货数据显示，2022年1月至5月，数码单反相机出货量为74.8万台，同比减少28%，出货金额为325亿日元，同比减少22%。紧凑型相机出货量为74.96万台，同比下滑41%，出货金额为224亿日元，同比下滑25%；与之相反的是，无反相机出货量为130.7万台，增速与去年同期持平，但出货金额为1646亿日元，同比增长27%。由此可以看出，无反相机的出货量和出货金额规模都要大于单反相机，此外，无反相机单价还要比单反相机高出不少。除了微单相机的崛起带来的冲击，智能手机在拍照方面的快速更新也在冲击单反相机市场。相对于单反目前发展遇到的瓶颈，无反相机则随着相机厂家的主导，还有短视频的爆发，以其电子化的结构，对焦快，视频能力强等特点，更适应当下的市场趋势，在一段时间内会成为影像领域的主力军[41]。

参考资料

展开

[1]都说单反相机好，你知道单反相机到底反了什么？.中关村在线. 2019-05-16[2023-06-05].

[2]单反相机和微单相机有什么区别现在应该买哪个.中关村在线. 2019-11-22[2023-06-05].

[3]世界第一台数码单反相机柯达DCS 100.新浪科技. 2009-08-14[2023-06-20].

[4]公益小课堂 | 摄影知识之相机的构造与类型.中国科学院大学. 2023-03-15 [2023-06-05].

[5]艺替. 单反相机发展史拾遗 . 《人像摄影》 , 2016年, (8): 176-185. [2023-06-05].

[6]摄影入门扫盲：如何选一台适合自己的相机？.IT之家. 2017-08-10[2023-06-06].

[7]数码单反相机的成像原理.维普期刊. [2023-06-20].

[8]2022年数码相机市场ZDC报告:全幅微单优势明显.新浪财经. [2024-02-07].

[9]世界第一台数码相机柯达手持电子照相机.搜狐财经. 2012-01-19[2023-06-20].

[10]数码相机发展及市场格局.维普期刊. [2023-06-20].

[11]同门不同路聊一聊手机和相机的拍照发展史.中关村在线. 2019-03-25[2023-06-05].

[12]单反、微单分不清？看完这篇可以给人上课了.环球网. 2019-05-14[2023-06-05].

[13]单反、微单分不清？看完这篇可以给人上课了.环球网. 2019-05-14[2023-06-21].

[14]相机大乱逗带你走进单反相机的内部世界.中关村在线. 2014-08-19[2023-06-21].

[15]关于镜头选购你不可不知的十件事.中关村在线. 2019-12-26[2023-06-06].

[16]「摄影101」：传感器真的是越大越好吗？.中关村在线. 2021-10-19[2023-06-21].

[17]新手必看买相机最容易忽略哪些细节？.中关村在线. 2013-07-10[2023-06-06].

[18]给你不一样的美丽世界镜头滤镜推荐.泡泡网. 2015-05-06[2023-06-06].

[19]善用辅材增光添彩.《大众摄影》杂志官方账号. 2019-12-02[2023-06-06].

[20]小白学摄影:如何护理爱机的一些小贴士.泡泡网. 2015-09-08[2023-06-06].

[21]影像菲林数码时代玩儿胶片入门指南.中关村在线. 2014-06-27[2023-07-17].

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[23]为什么买相机先要看画幅？.中关村在线. 2021-12-24[2023-07-17].

[24]拥有中画幅机身，到底是一种什么样的感觉？.《影像视觉》杂志官方账号. 2018-09-19[2023-07-17].

[25]相机的画幅对摄影有多大的影响？.中关村在线. 2021-08-25[2023-07-17].

[26]你真的认识相机吗这些相机种类需要了解一下.泡泡网. 2018-11-22[2023-06-05].

[27]进退两难卡片机市场严重缩水成鸡肋产品.天极网. 2014-08-14[2023-06-06].

[28]【相机博物馆】相机分类-单镜头反光相机.四川摄影网. 2018-01-18[2023-06-06].

[29]微单时代单反相机还值得购买吗？.中关村在线. 2021-09-24[2023-06-05].

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[32]佳能5D Mark IV(单机)参数.中关村在线. [2023-06-06].

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[34]佳能EOS 90D参数.中关村在线. [2023-06-06].

[35]佳能EOS 850D参数.中关村在线. [2023-06-06].

[36]佳能EOS 200D II套机(18-55mm)参数.中关村在线. [2023-06-06].

[37]宾得K-1 Mark II参数.中关村在线. [2023-06-06].

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[41]微单已崛起单反近黄昏.中国经营报. 2022-07-16[2023-06-06].

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