數碼單反相機的基本工作原理可以從兩方面來說明，其一是取景工作原理，其二是成像工作原理。
右側示意圖是光線在進入數碼單反相機内部後的路徑，通過此圖我們可以了解到使用數碼單反相機取景的原理：首先，光線透過鏡頭到達反光鏡後，折射到上面的對焦屏并在五棱鏡中結成影像，然後透過取景器，拍攝者就可以在取景器中看到鏡頭捕捉的景物了。
從下方的彩色示意圖中，我們可以了解到使用數碼單反相機進行曝光并完成圖像捕捉的全過程。當按下快門進行曝光的時候，光線會先通過鏡頭進入相機，與此同時反光鏡會迅速彈起，這樣就使光線通往CMOS的路徑打開，從而使光線直接照射到CMOS上并形成光電信号，之後再通過圖像處理器對這些光電信号進行解析處理，并将解析數碼圖像存儲在存儲卡上，如此便可完成整個拍攝過程了。
數碼單反相機曝光工作原理示意圖
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