2023年12月25日发(作者：恭秋颖)

单反相机内部结构（实物解剖）

单以结构性上来看，数码单反相机（DSLR）和一般数码相机（DC）最大区别，在于数码单反相机的感光组件前方有设置一个反光镜，而一般数码相机则是直接透过液晶屏幕（LCD）取景。除此之外，DSLR还有哪些特殊设计？以下我们就来介绍数码单反相机的结构及工作原理吧！

按下数码单反相机的快门前，光线从镜头进入相机内部，透过斜斜的反光板，将那道光向上反射给五棱镜，其作用最终射入观景窗内，而我们便是经由观景窗来观察拍摄物体以及决定构图。相较于一般数码相机的电子观景窗，数码单反相机的光学观景窗更为精确，即便在昏暗的光线条件下也能拍摄出清晰影像，而且色彩也更加真实。

当按下快门时，数码单反相机的反光板向上翻转，位于感光组件前方的快门帘开启，感光组件在感光后透过对信号的分析和处理，将影像信息储存于记忆卡内，一张数字照片就此产生。反光板是个很特殊的配备，却也阻碍了数码单反相机小型化的发展，这也是数码单反相机无法拥有如同消费机般轻巧便利外型的最重要原因。

反光板升起前/后，数码单反相机工作示意图。

左边为DSLR金属机壳架构图，右边的则是机身透视图。

透过结构透视图和数码单反相机的金属机壳架构图可以看出，数码单反相机是由各式各样的电子和光学零件所组成，为了能更有效地保护这些零件，数码单反相机大多拥有一个轻质金属材质的机身骨架，因此数码单反相机相较一般数码相机更加坚固耐用。

五棱镜

五棱镜和反光板一样，都是数码单反相机特有的零件。五棱镜位于相机的前端，而也正是数位单眼相机前端突起的原因，即便目前市面上的数码单反相机所使用的五棱镜，有着体积上或大或小的差异，但工作方式和原理却仍是相通的。

数码单反相机内部的五棱镜。

图像处理芯片

图像处理芯片在数字影像的生成过程中发挥着重要的作用，当原始数字信号被感光组件收集后，它们被送入图像处理芯片，图像处理芯片再为数字影像进行色彩校正，如白平衡处理以及图像处理后，数字照片最终才能被存入存储卡中。

图像处理芯片。

感光组件

感光组件取代了传统底片，可说是数码单反相机的心脏。感光组件并非单独存在，它的前方是低通滤镜，光线在成像光路中容易引起多次反射，对某些图案会产生摩尔纹，而低通滤镜的主要作用便是消除摩尔纹，降低紫边现象。新一代数位单眼相机的感光组件还具有自动清洁灰尘的功能，避免于在户外更换镜头时灰尘进入机身的困扰。

数码单反相机的机身零件之一。

带有自动清洁功能的感光组件。

快门和光圈

快门零件安装在感光组件的前端，快门速度的高低决定了感光组件的曝光时间，快门和

光圈一起控制着镜头的进光量。快门的机械结构是从传统底片时代延续下来的，每当拍摄者按下快门按钮，相机都会发出清脆的快门闭合声。

快门的工作方式也影响着其寿命。不同级别的数码单反相机，快门的寿命亦有所不同，入门级的数码单反相机一般为几万次，而专业级别的则可达十万次以上。其实在使用数码单反相机时，无需担心快门的寿命，因为快门即便发生故障，仍可以进行更换。

快门开启和闭合的工作示意图。

快门零件。

光圈零件不在数码单反相机机身内部，而是在镜头内，光圈开启的大小同样影响着数码单反相机的进光量。光圈结构通常由多个光圈叶片所组成，它会根据设定来决定开口的大小。光圈值用F来表示，光圈值越小，拍摄时的开口越大；而光圈值越大，拍摄时的开口越小。

对焦系统的原理与作用

拍摄时调整镜头内部焦点（折射镜）和感光组件的距离，使拍摄物体在感光组件上清晰成像的过程称为对焦。拍摄物体在观景窗上由模糊到清晰的过程称为合焦。

数码单反相机可以根据其测量出的拍摄距离，来驱动镜头自动调整焦点并完成对焦，这种技术被称为自动对焦，它是相机发展史上的技术革新。由于考虑构图美感，画面的主体大多并不位于对焦屏的画面中心，因此数码单反相机都拥有多个对焦点，它们从中心向四周分部。对焦点越多，其覆盖的焦点范围越大，对焦性能就越强。

自动对焦传感器。

某款数码单反相机对焦屏中，对焦点的分布情况。

测光是什么？

光圈和快门共同决定了相机的进光量，也就是曝光值，究竟一张数字照片需要什么样的曝光值才能正确曝光呢？测光，正是测定相机所需要正确曝光量的过程。

许多老式相机都不具备测光系统，必须仰赖丰富的经验和记忆，方能于一连串不同天气、光线条件下做出正确的曝光组合。如今，数码单反相机已拥有功能强大的测光系统，它会根据环境光的强弱和相机的测光设定，而后提供光圈和快门的数值。

测光的原理其实并不复杂，数码单反相机会以最暗处和最亮处之间的平均值18%灰的亮度作为基准，然后假定拍摄物体的亮度也是18%灰，测光后得到的曝光值便会将拍摄物体在数字照片中正确还原为18%灰亮度所需要的进光量。

不同数码单反相机的测光系统的精确程度、测光模式的功能都有所不同，不过即拍即看的便利性可以轻易地避免拍摄失败，因此测光在数字摄影中的技术地位降低了。玩家们可以在拍摄后根据照片的效果，重新调整曝光值来完成拍摄，因此只需了解测光的概念和测光模式的使用，就可以应付任何复杂的拍摄场景了。

Canon相机的测光组件。

感光组件的Size和镜头焦距的亲密关系

尽管全片幅数码单反相机的感光组件面积更大，等同于传统底片，但市场上绝大多数的数码单反相机都是APS-C片幅，因为APS-C片幅的数码单反相机的感光组件在制作良率上更成熟，价格也更加合理。短期内，全片幅数码单反相机感光组件的制作成本难以降低，导致其暂时无法迅速普及。而在未来很长的一段时间内，数万元的主流数码单反相机，都仍将维持APS-C片幅这一规格。

APS-C片幅数码单反相机的感光组件。

全片幅数码单反相机的感光组件。

感光组件面积变化的最显著改变，是影响了数码单反相机的拍摄视角。因为相同焦段的镜头在配合APS-C片幅数码单反相机工作时，由于感光组件面积的缩小，镜头的成像圈中，只有中心部分被记录下来，因此APS-C片幅的数码单反相机和全片幅数码单反相机在使用同一款镜头时，其所拍摄的焦段会完全不同。技术的颠覆改变了镜头的焦距，因此焦距转换系数诞生了。APS-C 片幅的数码单反相机的等效焦距 = 镜头焦距 ×转换系数（Nikon为1.5，Canon为1.6）

成像圈的大小对比原理图。

（注：文图来源于）

2023年12月25日发(作者：恭秋颖)

单反相机内部结构（实物解剖）

单以结构性上来看，数码单反相机（DSLR）和一般数码相机（DC）最大区别，在于数码单反相机的感光组件前方有设置一个反光镜，而一般数码相机则是直接透过液晶屏幕（LCD）取景。除此之外，DSLR还有哪些特殊设计？以下我们就来介绍数码单反相机的结构及工作原理吧！

按下数码单反相机的快门前，光线从镜头进入相机内部，透过斜斜的反光板，将那道光向上反射给五棱镜，其作用最终射入观景窗内，而我们便是经由观景窗来观察拍摄物体以及决定构图。相较于一般数码相机的电子观景窗，数码单反相机的光学观景窗更为精确，即便在昏暗的光线条件下也能拍摄出清晰影像，而且色彩也更加真实。

当按下快门时，数码单反相机的反光板向上翻转，位于感光组件前方的快门帘开启，感光组件在感光后透过对信号的分析和处理，将影像信息储存于记忆卡内，一张数字照片就此产生。反光板是个很特殊的配备，却也阻碍了数码单反相机小型化的发展，这也是数码单反相机无法拥有如同消费机般轻巧便利外型的最重要原因。

反光板升起前/后，数码单反相机工作示意图。

左边为DSLR金属机壳架构图，右边的则是机身透视图。

透过结构透视图和数码单反相机的金属机壳架构图可以看出，数码单反相机是由各式各样的电子和光学零件所组成，为了能更有效地保护这些零件，数码单反相机大多拥有一个轻质金属材质的机身骨架，因此数码单反相机相较一般数码相机更加坚固耐用。

五棱镜

五棱镜和反光板一样，都是数码单反相机特有的零件。五棱镜位于相机的前端，而也正是数位单眼相机前端突起的原因，即便目前市面上的数码单反相机所使用的五棱镜，有着体积上或大或小的差异，但工作方式和原理却仍是相通的。

数码单反相机内部的五棱镜。

图像处理芯片

图像处理芯片在数字影像的生成过程中发挥着重要的作用，当原始数字信号被感光组件收集后，它们被送入图像处理芯片，图像处理芯片再为数字影像进行色彩校正，如白平衡处理以及图像处理后，数字照片最终才能被存入存储卡中。

图像处理芯片。

感光组件

感光组件取代了传统底片，可说是数码单反相机的心脏。感光组件并非单独存在，它的前方是低通滤镜，光线在成像光路中容易引起多次反射，对某些图案会产生摩尔纹，而低通滤镜的主要作用便是消除摩尔纹，降低紫边现象。新一代数位单眼相机的感光组件还具有自动清洁灰尘的功能，避免于在户外更换镜头时灰尘进入机身的困扰。

数码单反相机的机身零件之一。

带有自动清洁功能的感光组件。

快门和光圈

快门零件安装在感光组件的前端，快门速度的高低决定了感光组件的曝光时间，快门和

光圈一起控制着镜头的进光量。快门的机械结构是从传统底片时代延续下来的，每当拍摄者按下快门按钮，相机都会发出清脆的快门闭合声。

快门的工作方式也影响着其寿命。不同级别的数码单反相机，快门的寿命亦有所不同，入门级的数码单反相机一般为几万次，而专业级别的则可达十万次以上。其实在使用数码单反相机时，无需担心快门的寿命，因为快门即便发生故障，仍可以进行更换。

快门开启和闭合的工作示意图。

快门零件。

光圈零件不在数码单反相机机身内部，而是在镜头内，光圈开启的大小同样影响着数码单反相机的进光量。光圈结构通常由多个光圈叶片所组成，它会根据设定来决定开口的大小。光圈值用F来表示，光圈值越小，拍摄时的开口越大；而光圈值越大，拍摄时的开口越小。

对焦系统的原理与作用

拍摄时调整镜头内部焦点（折射镜）和感光组件的距离，使拍摄物体在感光组件上清晰成像的过程称为对焦。拍摄物体在观景窗上由模糊到清晰的过程称为合焦。

数码单反相机可以根据其测量出的拍摄距离，来驱动镜头自动调整焦点并完成对焦，这种技术被称为自动对焦，它是相机发展史上的技术革新。由于考虑构图美感，画面的主体大多并不位于对焦屏的画面中心，因此数码单反相机都拥有多个对焦点，它们从中心向四周分部。对焦点越多，其覆盖的焦点范围越大，对焦性能就越强。

自动对焦传感器。

某款数码单反相机对焦屏中，对焦点的分布情况。

测光是什么？

光圈和快门共同决定了相机的进光量，也就是曝光值，究竟一张数字照片需要什么样的曝光值才能正确曝光呢？测光，正是测定相机所需要正确曝光量的过程。

许多老式相机都不具备测光系统，必须仰赖丰富的经验和记忆，方能于一连串不同天气、光线条件下做出正确的曝光组合。如今，数码单反相机已拥有功能强大的测光系统，它会根据环境光的强弱和相机的测光设定，而后提供光圈和快门的数值。

测光的原理其实并不复杂，数码单反相机会以最暗处和最亮处之间的平均值18%灰的亮度作为基准，然后假定拍摄物体的亮度也是18%灰，测光后得到的曝光值便会将拍摄物体在数字照片中正确还原为18%灰亮度所需要的进光量。

不同数码单反相机的测光系统的精确程度、测光模式的功能都有所不同，不过即拍即看的便利性可以轻易地避免拍摄失败，因此测光在数字摄影中的技术地位降低了。玩家们可以在拍摄后根据照片的效果，重新调整曝光值来完成拍摄，因此只需了解测光的概念和测光模式的使用，就可以应付任何复杂的拍摄场景了。

Canon相机的测光组件。

感光组件的Size和镜头焦距的亲密关系

尽管全片幅数码单反相机的感光组件面积更大，等同于传统底片，但市场上绝大多数的数码单反相机都是APS-C片幅，因为APS-C片幅的数码单反相机的感光组件在制作良率上更成熟，价格也更加合理。短期内，全片幅数码单反相机感光组件的制作成本难以降低，导致其暂时无法迅速普及。而在未来很长的一段时间内，数万元的主流数码单反相机，都仍将维持APS-C片幅这一规格。

APS-C片幅数码单反相机的感光组件。

全片幅数码单反相机的感光组件。

感光组件面积变化的最显著改变，是影响了数码单反相机的拍摄视角。因为相同焦段的镜头在配合APS-C片幅数码单反相机工作时，由于感光组件面积的缩小，镜头的成像圈中，只有中心部分被记录下来，因此APS-C片幅的数码单反相机和全片幅数码单反相机在使用同一款镜头时，其所拍摄的焦段会完全不同。技术的颠覆改变了镜头的焦距，因此焦距转换系数诞生了。APS-C 片幅的数码单反相机的等效焦距 = 镜头焦距 ×转换系数（Nikon为1.5，Canon为1.6）

成像圈的大小对比原理图。

（注：文图来源于）