1.2 数码单反相机的结构与原理

数码单反相机的构造源于胶片单反相机，通过镜头收集光线以进行成像，这一原理是相同的。但将接受到的光线进行成像的过程则是数码相机特有的，更近似于摄像机的特性。数码单反相机的内部由机械部分和电子部分共同构成，制作十分精密。

1.2.1 数码单反相机的结构

数码单反相机是一个由内置光敏传感器、存储设备、电子装置和电源等部件构成的密闭不透光的机器。当按下快门进行拍摄的时候，快门帘打开，光线通过镜头到达传感器，通过的光线多少由光圈值来决定。传感器将这些光线经影像处理器处理后形成影像，最后写入存储卡。

1.2.2 数码单反相机的摄影原理

在数码单反相机的工作系统中，光线透过镜头到达反光镜后，折射到上面的对焦屏并形成影像，透过接目镜和五棱镜，摄影者可以在取景器中看到外面的景物。

在按下快门按钮的同时，反光镜便会向上弹起，感光元件（CCD或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；然后反光镜便立即恢复原状，取景器中再次可以看到影像。

一、感光元件

感光元件是数码相机的核心，也是最关键的技术。传统单反相机使用胶卷作为记录影像信息的载体，而数码单反相机则是采用感光元件来完成生成影像的过程。数码相机的核心成像部件有两种：一种是广泛使用的电荷耦合（CCD）元件；另一种是互补金属氧化物半导体（CMOS）器件。

CCD（Charge Coupled Device）感光元件使用一种高感光度的半导体材料制成，由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，即把光线转变成电荷；所有感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。该画面再被转换成数字信号，经过压缩后，保存在相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡中。

CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）感光元件和CCD感光元件一样，都是在数码相机中可记录光线变化的半导体。随着科技的不断发展，CMOS逐渐成为一种重要的感光元件。由于CMOS感光元件具有成本低且便于大规模生产的特点，促使CMOS成为了目前广泛使用且更具发展潜力的感光元件。

二、画幅

画幅是指感光元件（CCD或CMOS）的尺寸大小。根据画幅的大小，数码单反相机主要分为全画幅和非全幅（APS-C）两种类型。

全画幅也称为135画幅，其大小为36mm×24mm，与35mm胶片机尺寸基本一致。全画幅的定义是相对于APS-C画幅、半幅而言的，实际上全画幅不是最大面积的画幅。还有中画幅、大画幅等规格，它们的面积比全画幅大很多。

先进摄影系统C型（Advanced Photo System type-C，APS-C）画幅的感光元件的面积比全画幅要小，其尺寸为23mm×15mm左右，不到全画幅的1/2。

两种画幅尺寸的感光元件各有特点：全画幅拥有较大面积的感光元件和高像素数量，具有较好的分辨率优势，用于高端机型；APS-C画幅的感光元件面积较小，但是其优点为小型化、低成本，应用也非常广泛。

1.2.3 数码单反相机的数据记录原理

数码单反相机记录数据的流程分为3个阶段。

第一阶段，光线透过镜头，在图像感应器上转换成电子信号，生成图像数据的基础部分，但并未完成成像。

第二阶段，根据图像感应器所传输过来的数据，由数字影像处理器完成信号转化，生成数字图像。

第三阶段，将影像处理器生成的数字图像保存到储存卡。