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数码单反相机的基本工作原理可以从两方面来说明，其一是取景工作原理，其二是成像工作原理。
右侧示意图是光线在进入数码单反相机内部后的路径，通过此图我们可以了解到使用数码单反相机取景的原理：首先，光线透过镜头到达反光镜后，折射到上面的对焦屏并在五棱镜中结成影像，然后透过取景器，拍摄者就可以在取景器中看到镜头捕捉的景物了。
从下方的彩色示意图中，我们可以了解到使用数码单反相机进行曝光并完成图像捕捉的全过程。当按下快门进行曝光的时候，光线会先通过镜头进入相机，与此同时反光镜会迅速弹起，这样就使光线通往CMOS的路径打开，从而使光线直接照射到CMOS上并形成光电信号，之后再通过图像处理器对这些光电信号进行解析处理，并将解析数码图像存储在存储卡上，如此便可完成整个拍摄过程了。
▲数码单反相机取景工作原理示意图
▲数码单反相机曝光工作原理示意图