在手机相机还没有出现之前，大家使用或见到最多的是小型数码卡片式照相机（简称：卡片机或小DC机），如下图。还有一种长焦距数码照相机（简称：长焦机），因为其使用的图像感应器(CCD)和卡片机的图像感应器几何尺寸大小基本一样，其画质水平和卡片机也基本一样，只是变焦倍数要比卡片机大，能拍的更远了，以目前市面常见到卡片机和长焦机为例，卡片机的变焦倍数通常为5—18倍，对应焦段可以拍风景和人像，而长焦机的变焦倍数为30—65倍，因为焦段长，所以不仅可以拍风景和人像，还可以拍距离百米之外的野生动物或空中的鸟类，甚至像佳能SX60这类65倍变焦的长焦机，还可以拍月亮，下图为佳能SX60长焦机。
佳能SX60将镜头伸出来后的样子（镜头是固定死的，不能更换），如下图。
从外观上看此类机器类似单反相机，但它与单反有本质的区别，那么接下来就比较一下这几种相机（手机相机、卡片机、长焦机、单反相机）主要不同的特点，具体如下：
1、图像感应器几何尺寸的区别及高感控噪能力的区别：单反相机使用了大型感应器（CMOS或CCD），以佳能全画幅感应器（尼康称：FX画幅）为例，它的几何尺寸为：36MMX24MM，尼康DX画幅（佳能称：APS-C画幅，同时它们都又叫半画幅）感应器几何尺寸为23.6MMX15.8MM，而普通的长焦机和卡片机所用的感应器几何尺寸多数为6.16MMX4.12MM和7.76MMX5.82MM两种，少数机型使用8.8MMX6.6MM这个尺寸，而这其中最小的就是手机相机的感应器，以Iphone4s为例，其几何尺寸只有4.13MMX3.05MM，下图为手机相机、卡片机、长焦机、高端DC及单反相机常用的感应器几何尺寸比较。
单反中用的图像感应器实物图如下。
图像感应器的面积或几何尺寸的大小决定了相机画质的高低，几何尺寸越大，整个感应器中单个像素的单位面积感光能力越强，图像输出的噪点就越少，图像细节越多，图像画质也越高，输出图像幅面就越大。手机相机拍的照片输出10寸左右时其图像画质就很差了，而单反拍的照片输出寸左右时其画质都非常的好，由其是在环境光线特别弱的低照或暗光下拍照时，就能明显的体现出由它们几何尺寸大小不同带来的区别，如下图（用大感应器的单反在暗光下拍的乐高玩具）。
在同样的暗光环境下，用卡片机或长焦机拍完后，我们发现图像画质就很不理想，而大家使用最多的手机相机也在同样的环境下，其画质因受感应器面积影响就更不理想了，这也是为什么大家用手机相机在暗光环境下拍照后主体有大量噪点、细节非常差、不清楚的原因，如下图（用小感应器的手机相机在同样环境下拍的乐高玩具）。
2、快门、光圈控制能力的区别：对于卡片机、长焦机和单反相机，它们尽管都使用了电子机械快门和电子磁控光圈，但性能有很大的区别。先说快门，单反的快门速度最高可以达到1/秒，可瞬间捕捉、凝固高速运动的物体且还非常清晰，而长焦机和卡片机的快门类型和性能基本一样，最高也就1/秒，在拍摄高于此速度的运动物体时，画面必然会因不能同步而拖尾而引起主体发虚、不清晰。当然有时为了产生那种流动感的效果，有意要把快门速度调小，如下图（用单反在低速快门下拍出了像烟一样流动的水流）。
如下图（同样的场景，在单反高速快门下拍出浪花四溅的水流）。
如下图（用单反在低速快门下拍到的夜景，高速运动的车辆变成了流动的线条）。
如下图（用单反在高速快门下凝固了运动员的表情及溅起来的水花，）。
总之对于单反，我们可以灵活的把握快门速度拍出不同效果的照片，而手机相机则很难拍出以上这样的效果。
手机相机使用的多为电子帘快门，非电子机械快门，理论上来说速度也不会太低，但最郁闷的问题是多数手机相机的快门不能手动调整，完全靠内部自动控制（控制效果非常差），想低的时候低不了，想高的时候又高不了，例如：在拍摄高速运动画面时非常的不方便，将直接导致拍摄画面主体不清晰，但拍摄静物时没什么影响。在说光圈，光圈的大小可以直接决定曝光量（或进光亮）的大小，也可以决定画面景深（焦平面前后的清晰范围）的深浅，所有单反的光圈都固定于镜头之中，单反使用不同型号镜头对应有不同的光圈性能，单反镜头光圈种类有：恒定光圈（光圈在整个焦段内恒定不变，此类镜头较贵）和非恒定光圈（最大光圈随焦段变化而变化，此类镜头相对便宜）。在使用单反镜头拍照时，我们可以在不同大小的光圈下拍出景深深浅不同的画面，大光圈浅景深（用于拍摄主体背景虚化）和小光圈深景深（用于拍摄由远到近都很清晰的风景），如下图（用单反拍的浅景深画面）。
卡片机和长焦机使用非恒定光圈，且光圈大小也可以让用户自行调整、改变，虽然性能比不上单反，但是比手机相机的光圈效果和性能强很多，手机相机中光圈仅有2—3档的调节范围（而单反有10档以上的调节范围）且光圈非常的小，同样多数还不能手动控制其大小，对于拍摄不同景深的画面非常困难，因为手机相机镜头的光圈多数很小，故它只能拍景深比较深的画面，拍不出上面那种浅景深的画面，如下图（在同样的场景下，用手机相机拍的深景深画面）。
3、RAW格式与JPG格式的区别：所有数码相机输出的JPG格式照片都是图像感应器先经过A/D转换器后得到原始图像数据文件（RAW）然后按照机内特定的算法进行处理（例如：对图像的色彩、锐度、对比度、亮度等参数处理），最后经压缩后得到JPG文件并存储到内存卡里，显然RAW格式文件是没有经过处理的原始或源生数据文件，而JPG是经内部处理并压缩后得到文件。RAW格式文件因没有经过内部处理并且没有经过压缩，所以它的文件容量比较大（以佳能5D3为例，一张RAW格式照片容量为30MB左右），可是RAW格式文件后期处理的空间比较大（例如：使用Adobe公司的Lightroom系列软件可以对图像的亮度、对比度、色彩、曝光度、锐度等几十种参数进行调整），可以说在一定范围内调整这些参数对图像的层次和细节影响不大（这是好事！），这就是当前很多摄影师用RAW格式的原因，而相比之下，JPG的主要优点是容量小（还以佳能5D3为例，同一张60MB的RAW格式文件经压缩后得到的JPG文件，其容量为8M左右），但后期在用软件处理的空间几乎非常小，如要调整上述那些参数会对图像的层次和细节影响很大，由其在降噪方面，相机本身的降噪能力和效果远不及装有图像处理软件的电脑（当然前提条件是在处理RAW格式文件时），唯有单反即可以输出RAW格式文件和又可以输出JPG格式文件，而普通卡片机和长焦机及手机相机只能输出JPG文件。
4、对焦能力的区别：在对焦能力方面，单反因为可以使用大小不同的光圈（F1.2—F22），尤其是在大光圈下的对焦，例如：有前后3排形状大小不同的花，我们可以将焦点对到前排中间的花朵上，前排中间的花朵最清晰，而后排的花朵则就相对模糊了，反之就是前排的模糊，后排的清晰。焦点对到哪里，哪里最清晰。这样可以帮我们很好的突出要表达的主体，用光圈的大小直接控制景深的深浅度。如下图（用单反将光圈调到最大，焦点对到蓝精灵舌头上位置，突出表达蓝精灵）。如下图（用单反将光圈调到最大，焦点对到收音机上位置的照片，突出表达收音机）。
同时因为单反使用特殊镀膜的高清光学镜片及性能出色的CMOS感应器及电子对焦控制系统，在弱光下也能很好的区分物体的前后位置，精确合焦。这就好比人的眼睛（人眼就像一个光圈自动调节的固定焦距镜头）：视力好的在暗光下还能看清楚东西，而视力差的就看不清楚暗处的东西或看到非常模糊，部分人的眼睛视力差，说白了就是眼睛对焦能力变差了，不能很好的合焦。在对焦方面的能力，客观的讲：单反相机卡片机和长焦机手机相机，显而易见，手机相机的对焦能力是最差的，当然你如果不经常在暗光下拍摄就无所谓了。
5、镜头变焦和对焦及光学失真的区别：卡片机和长焦机因为使用了光学变焦镜头，所以在一定范围之内既能拍5厘米左右的微距景物，也能拍远处几百米之外的景物，画质受焦距变化的影响不大，但光学失真（主要是桶形失真和枕型失真）比较明显（这是长焦机固有的缺点），且卡片机和长焦机的镜头是固定死的不能随意更换。而单反可以随意更换适合我们要求焦距的镜头，如下图（尼康单反用的不同焦距和不同功能的镜头群）。
单反镜头按功能和焦距不同，有拍细小物体（例如：昆虫等）的微距镜头、拍人像的标准焦距镜头、拍风景的短焦距广角镜头、拍野生动物的长焦距镜头等，而我们的手机相机因受镜头体积限制，除了镜头是固定死的不能更换外，焦距也是固定死的，没有光学变焦能力，不能通过光学变焦控制拉远拉近的拍，虽有数码变焦，但数码变焦和电脑画图板图片中心裁剪的原理基本一样，越裁中心图像越大，但越不清楚。还有就是它的光学失真非常明显（例如：当将手机相机靠近人脸拍照，会发现人脸因镜头光学失真而有明显的变形）。
6、强大的防抖能力及其它附属功能：先说防抖能力，所有的卡片机和长焦机及单反都具有机身防抖或镜头防抖的功能，使得我们在拍摄时不用过多担心因自己手抖而导致图像模糊，在防抖能力方面：单反和微单》卡片机和长焦机，而大多数手机相机不具备这功能，拍摄时如果拿不稳的话，可能照片就模糊了。在说多重曝光功能，单反和微单具有多重曝光的功能，在同一个场景里将多次曝光的内容进行叠加，使得同一景物在场景中多次出现，如下图。
最后在说高清摄像功能，微单和单反可以拍摄真正意义上的高清视频（包括2K和4K的高清视频），因它们的图像感应器几何尺寸较大，其画质绝不亚于广播级摄影机，好多的专业摄像师选择用单反来拍高清电视或电影，例如：好莱坞电影导演迈克尔贝在《变形金刚4》中用到了佳能5D3作电影摄影机，我们在片中看到很多的画面就是用5D3拍出来的。
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