单反的全称是单镜头反光，“单”指的是取景与成像都是使用同一个镜头，“反”指的是相机内部的反光板。影像通过镜头达到反光板，绝大多数的光线经90°的反射到达五陵镜(现在低端单反采用五面镜)，在五陵镜中经过几次折射转体180°后转向90°抵达取景器目镜，单反相机在取景器内看到的影像是正的光学影像，最终成像的效果与在取景器内看到的几乎完全相同。另一小部分光穿过反光镜抵达测光元件，供测光系统测光。当按下相机的快门按钮，反光板抬起，同时光圈联动收缩，快门前帘打开，影像光线不经反射全部达到感光元件，当快门时间完成，快门后帘关闭切断光线、反光板落下复位，再次把光线90°反射到五陵镜。这就是为什么当按下快门按钮是光学取景器内看不到光线的原因。而其它相机，如微单、卡片机，长焦机等和单反相机最大的区别就是没有反光板与五棱镜，这样可大大压缩相机的体积和重量，实现轻量化与小型化。另外，卡片机与长焦机的感光元件尺寸较小，成像质量、高感相对较差。
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