数位单眼相机

**數位單眼相機**（英語：**digital single-lens reflex camera**，縮寫：**DSLR**），簡稱**數位單眼**，是一種以數位方式記錄成像的照相機。屬於數位靜態相機（Digital Still Camera，DSC）與單眼相機（SLR）的交集。

數字單鏡頭反光相機（數位單眼相機或數位單眼相機）是將光學元件和單鏡頭反光相機與數字成像傳感器機制相結合的數位相機，而不是攝影底片。反射設計方案是數位單眼相機與其他數位相機的主要區別。在反射設計中，光線穿過鏡頭，然後傳到鏡子，該鏡交替將影像發送到取景器或影像傳感器。傳統的替代方案是擁有自己的鏡頭取景器，因此這種設計的術語為 "單鏡頭"。通過使用一個鏡頭，DSLR 的取景器顯示的影像與相機傳感器捕獲的影像沒有顯著差異。DSLR 不同於非反射單鏡頭數位相機，因為取景器通過鏡頭提供直接光學視圖，而不是由相機的影像傳感器捕獲並由數字屏幕顯示。

**數位單眼相機**在 2000 年代基本上取代了基於底片的 SL，儘管無視鏡系統攝像機在 2010 年代早期越來越受歡迎，但 DSLR 仍然是 2019 年最常用的可更換鏡頭相機類型。

## 特色

### 感光元件

相對於傳統使用的單眼相機，數位單眼相機是以電荷耦合元件（Charge-coupled device，CCD）或互補式金屬 - 氧化層 - 半導體（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS）之類感光元件捕捉透過鏡頭進入機身內的光線，轉換為電子訊號以數位方式儲存於特定規格的儲存媒介中（通常是快閃記憶體類的設備），以取代傳統單眼相機的溴化銀鹽底片。

以往 DSLR 的感光元件都是 CCD，但由於 CMOS 造價便宜，加上耗電量低以及數據傳輸速度快，與 CMOS 成像品質已大幅改進不似過去與 CCD 成像品質有不小的落差，所以目前大部分新型 DSLR 都以 CMOS 作為感光元件。

### 光學原理

相對於一般的消費型數位相機，數位單眼相機具有截然不同的光學特性，例如大部分的 DSLR 都是倚靠光學觀景窗（Optical View Finder，OVF）取景，一些較後期的機種則增加被稱為「實時取景」（LiveView）的電子觀景窗（EVF）功能來作為輔助。OVF 內的影像是利用稜鏡或其他光學原理自主鏡頭中的進光折射成相，相比之下一般消費型數位相機的觀景窗大都採用數位顯示或複眼成像原理來運作。

然而，DSLR（乃至於所有的 SLR）依靠反射原理取景而不能使用機背的 LCD 顯示器來呈現畫面，是基於原來底片單眼相機的結構背景，因此是一種功能上的限制而非優勢。2005 年 Fujifilm FinePix S3 Pro 相機的推出突破了傳統，可以用 OVF 或 LCD 取景（打開反光鏡和快門簾，把 SuperCCD 上的影像直接顯示在機背 LCD 的方式，又稱為「Live Image Mode」或 Live View），更加接近一般數位相機的使用，（唯第一代 Fujifilm S3pro 採用黑白畫面），使得普通數位相機和數位單眼相機的界限將越來越模糊。在繼 Fujifilm、Olympus（加以彩色化改良）之後，Panasonic、Canon、Nikon、Pentax 和 Sony 也都推出了不同形式的 Live View，使得 DSLR 上的 Live View 功能越來越普及。

### 鏡頭

數位單眼相機與大部分的單眼相機一樣，通常都是採取鏡頭可拆換（Interchangable Lens）的設計。但要注意的是，這特性只是在絕大部分的此類相機上成立卻並非完全成立，因為曾經有少部分使用單眼光學原理的數位與銀鹽相機，其主鏡頭與機身採一體製造不能拆換的設計。

### 焦長比

由於大面積的數位感光板製造成本高昂，迄今只有較昂貴的專業級或中高階數位單眼相機，才會配備尺碼相當於 35mm 銀鹽底片的全片幅（24mm x 36mm）感光板。除此之外，與一般的數位相機同樣，大部分的數位單眼相機都是採用面積小於 35mm 底片的感光板。依照光學原理，由於小面積感光板所需的成像圈較小，因此感光板離成像鏡片的距離可以設計得比 35mm 相機短，較短的成像焦長配合上一樣曲光率的鏡片，結果是其採像焦長會比 35mm 來得長，而此焦長增加的倍率，正好就是數位感光板與 35mm 底片的對角線長度比一致，稱為焦長比。焦長比是只有可以拆換鏡頭、但卻又未使用全尺碼感光板的數位單眼相機才需注意的特殊性能數據。

依照此特性，一架搭載尺碼相當於先進攝影系統（Advanced Photo System，APS）底片面積大小感光板的數位單眼相機，其焦長比大約是在 1.5:1 至 1.6:1 左右。如果我們在這架數位相機上裝置一焦長 200mm 的鏡頭（無論是數位單眼專用還是傳統的底片單眼所用），則它實際上成像的可視角度會相當於 200mm x 1.6 = 320mm 焦長的鏡頭安裝於 35mm 底片相機上的可視角度，這原理可以類推到各種焦長不同的定焦或變焦鏡頭上。需要留意的是焦長比是根據鏡頭的可視角度作比較而非其實際焦距，一個 APS-C 數位單眼相機專用的鏡頭（如佳能的 EF-S 18-55mm f3.5-5.6），其所標示的焦距仍為其物理上的實際焦距。

### 數位單眼相機專用鏡頭

近年來由於數位單眼相機的普及，有許多光學廠商開始製造一種針對非全尺碼感光板數位單眼相機而開發的數位專用可拆換鏡頭，這種鏡頭擁有適合數位相機的成像圈大小。其優點是在同樣的焦長下，數位專用的鏡頭無論是體積、重量還是成本都能比傳統銀鹽相機降低，但是，如果我們將數位相機專用的鏡頭裝在傳統銀鹽單眼相機上使用的話，會在畫面中出現所謂的「暗角」現象，也就是成像圈包含不了整個底片的範圍，因此在底片的邊緣處產生黑色的陰影。嚴重時，甚至會發生鏡片組在近端（廣角端）時觸碰推擠到感光元件（例如底片架）造成損壞的可能。

除了成像圈大小的差異外，由於稜鏡效應，玻璃與塑膠等組成鏡頭透光部位的物質，對於各種顏色的光線之折射率有落差，因此容易在鏡頭處於廣角端時，於畫面的邊緣產生滲色現象（同一個影像不同顏色的部分，因為折射率不同而而在畫面邊緣處分開），降低畫面的銳利度。這種情況雖然在傳統相機上也會遇到，但在數位相機上卻特別明顯，為了解決這問題，通常要配合數位攝影而開發的鏡頭都會加裝特殊的低色散鏡片或於鏡頭上鍍上特殊鍍膜，這也是數位攝影適用或專用鏡頭在設計上一個與以往不同的特色。

## 數位單眼相機產品

從早期以傳統單眼相機為基礎加裝數位機背（Digital Camera Backs），一直到今天專門針對數位需求而開發的專用機種，DSLR 已經逐漸取代底片相機在專業領域的市場佔有，變成市場主力族群，也因此吸引了越來越多傳統相機光學名廠的加入。迄今為止曾推出 DSLR 產品的廠商或品牌包括了佳能（Canon）、康泰時（Contax）、富士（Fujifilm）、柯達（Kodak）、柯尼卡美能達（Konica Minolta，2003 年以前原稱 Minolta）、尼康（Nikon）、奧林巴斯（Olympus）、賓得士（Pentax）、適馬（Sigma）等廠商，而原本主要從事消費電子產品製造的大廠松下電器（Panasonic）、索尼（Sony）與三星（Samsung）亦在 2005 年宣佈透過與既有光學廠合作的方式投入 DSLR 市場，而成為最新的參與廠商。在這些品牌廠商中，柯達雖然是最早將數位感光技術應用在單眼相機上的廠商，但由於該公司的產品都是以其他品牌的傳統相機為基礎進行感光元件部位的改裝，因此在定位上與其他的專用機種還是有點不同的。除此之外，中片幅相機專業廠瑪米亞（Mamiya-OP）也在 2005 年底正式加入數位相機市場，推出世界第一款數位中片幅相機 Mamiya ZD。2006 年，萊卡（Leica）發表 Panasonic Lumix DMC-L1 的姊妹機 DIGILUX 3，是這家光學老廠第一次以自己的品牌投入 DSLR 市場（在此之前萊卡只曾推出過消費型數位相機產品以及傳統單眼相機的數位機背）。

## 其他

除了 DSLR 外，數位相機市場上也出現過一些經常被誤認為是 DSLR，但實際上使用不同光學原理的其他可換鏡頭數位相機，其與傳統 DSLR 光學原理不同，故不可稱為 DSLR：

### 數位測距連動相機

愛普生（Epson）在 2004 年起推出了幾款鏡頭可交換式數位相機，包括 R-D1、R-D1s 以及 R-D1xG，萊卡亦在 2006 年起推出同類型的 M8、M8.2 以及 M9，在光學原理上這些相機屬於測距連動相機（RangeFinder Camera，又稱為「複眼相機」或「旁軸相機」），與單眼反射成像（Single Lens Reflex）原理不同。

### 輕便型數位可拆換鏡頭相機

松下電器（Panasonic）在 2008 年起推出了幾款輕便型可拆換鏡頭的相機，包括 Lumix DMC-G1、Lumix DMC-GH1 以及 Lumix DMC-GF1，使用一種稱為微 4/3 系統（Micro Four Thrids）的新光學規格。微 4/3 系統使用由 Olympus 所主導開發的 4/3 系統之感光元件標準，但是為求系統重量與體積的縮減，微 4/3 系統取消了傳統 SLR 一定會有的反射鏡機構，直接利用實時顯示觀景窗（LiveView Finder，LVF）以純數位式的方式進行對焦。依照嚴格的定義，不具有反射鏡的相機頂多只能以字面解釋稱為「單眼相機」（指攝影者觀察視線與感光元件的視線同軸的相機觀測設計），但不能稱之為單眼反射式相機。雖然其對焦原理類似一般的消費型數位相機，但因為仍採 DSLR 可拆換鏡頭的設計，因此在 Panasonic 自身的產品分類中 DMC-G1/GH1 仍被列於「數位單眼」（デジタル一眼）的產品陣線中。

除了 Panasonic 之外，Olympus 也曾在 2008 年的 Photokina 中展示過一架同樣使用微 4/3 系統的原型相機，體積比 DMC-G1 更小、更類似一般隨身消費型數位相機，並在 2009 年 3 月份的公司決算會議中證實將推出 Olympus 半格（half-frame）相機「PEN」系列的後繼數位版本，7 月 1 日正式上市，定名為 PEN E-P1。

有別於 Panasonic 及 Olympus 聯手推出的微 4/3 系統外，Samsung 也在 2009 年的攝影行銷協會國際會議暨貿易展（Photo Marketing Association International Convention and Trade Show，通常簡稱為 PMA）時推出一個採用 APS-C 規格感測器的無反光鏡新機，並稱為 NX 系統。NX 的整體概念與微 4/3 系統類似，都是採用無反光鏡的設計。Samsung 也在 2010 年一月正式發表 NX10，成為正式推出無反光鏡相機的廠商。

除了微 4/3 系統與 NX 系統外，Sony 也在 2010 年的 PMA 展中發表將推出無反光鏡系統，成為第三家表明進入無反光鏡相機的廠商，並在 2010 年 5 月正式推出 NEX-3/NEX-5 機身及全新設計的 E 接環。Sony 的 E 接環使用與 Sansumg 相同的 APS-C 規格感測器，採極小 / 極簡的機身設計，使得 NEX-5 擁有目前所有可更換鏡頭的無反光鏡相機中，最小的機身體積。

## 相關條目

* 數位單眼相機列表
* 單眼相機
* 4/3 系統與微 4/3 系統
* 135 系統
* 電子式取景可換鏡頭相機

## 參考文獻

## 外部連結

**品牌官方網站**

* BeBit（Canon 攝影產品官方網站） （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（日文，英文）
* Fujifilm 日本官方網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（日文）
* Epson 全球官方網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（英文）
* Nikon 全球官方網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（英文）
* Olympus 日本官方網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（日文，英文）
* Pentax 日本官方網站（日文，英文，簡體中文）
* Samsung 全球官方網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（英文）
* Sigma 日本官方網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（日文，英文）
* SonyDrive （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（Sony 日本官方產品網站，日文）

**其他相關網站**

* Digital Photography Review-dpreview （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）