デジタル一眼レフカメラ

デジタル一眼レフカメラ（デジタルSLRまたはDSLR）は、一眼レフカメラの光学系と機構を固体撮像素子と組み合わせ、撮像素子からの画像をデジタル的に記録する デジタルカメラです。

反射設計スキームは、DSLR と他のデジタル カメラの主な違いです。反射設計では、光はレンズを通過し、ミラーを通過します。ミラーは、画像をプリズムに送信して光学ビューファインダーに画像を表示するか、シャッター リリース ボタンが押されたときに画像センサーに送信します。DSLR のビューファインダーに表示される画像は、カメラのセンサーによってキャプチャされたものと実質的に変わりません。これは、別のセカンダリ レンズを通した画像を表示するのではなく、メイン カメラ レンズを通した直接の光学ビューとして表示されるためです。

2000 年代には、フィルムベースの SLR が DSLR に大きく取って代わられました。大手カメラメーカーは、2010 年代から、自社の製品ラインを DSLR カメラからミラーレス一眼カメラ(MILC)に移行し始めました。

1969年、ウィラード・S・ボイルとジョージ・E・スミスは、アナログ記憶レジスタやイメージセンサーとして使用できる電荷結合半導体デバイスを発明しました。^[1] CCD （電荷結合素子）イメージャーは、デジタルカメラで使用する際にデジタル化される低ノイズのアナログ画像信号を提供します。デジタル写真への貢献により、ボイルとスミスは2009年にノーベル物理学賞を受賞しました。^[2]

1973年、フェアチャイルドは100×100ピクセルのインターラインCCDイメージセンサーを開発した。^[3] このCCDは、1973年後半に発表された初の商用CCDカメラ、フェアチャイルドMV-100に使用された。1974年、コダックの科学者ピーター・ディロンとアルバート・ブロートは、このフェアチャイルドCCD 202イメージセンサーを使用して、CCDに登録され接着された赤、緑、青のカラーフィルターアレイを製造し、初のカラーCCDイメージセンサーを作成した。^[4] 1975年、コダックのエンジニア、スティーブン・サッソンは、コダックスーパー8mm映画カメラのズームレンズとモノクロのフェアチャイルド100×100ピクセル CCDを使用した、初のポータブルで電池駆動のデジタルスチルカメラを製作した。^[5]

最初のプロトタイプのフィルムレス一眼レフカメラは、1981年8月にソニーによって公開されました。ソニーのマビカ（磁気スチルビデオカメラ）は、280Kピクセルのカラーストライプ2/3インチフォーマットCCDセンサーと、アナログビデオ信号処理および記録を採用していました。^[6]マビカ電子スチルカメラは、1982年6月のソニーのプレスリリースの図に示されているように、TTL一眼レフビューファインダーを採用していました。このカメラは、FM変調アナログビデオ信号を、新しく開発された2インチ磁気フロッピーディスク（「マビパック」と名付けられました）に記録しました。

ディスクフォーマットは後に「静止ビデオフロッピー」または「SVF」として標準化されたため、ソニー・マビカは最初にデモされた「SVF-SLR」となったが、デジタル画像ではなくアナログビデオ画像を記録するため、D-SLRではなかった。1983年以降、東芝、キヤノン、コパル、日立、パナソニック、三洋、三菱など多くの日本企業がSVFカメラのプロトタイプをデモした。^[7]

1986年5月に発売されたキヤノンRC-701は、米国で販売された最初のSVFカメラ（および最初のSVF-SLRカメラ）でした。SLRビューファインダーを採用し、380Kピクセルの2/3インチフォーマットカラーCCDセンサーを搭載していました。取り外し可能な11-66mmと50-150mmのズームレンズとともに販売されました。^[8]  

その後5年間で、多くの企業がSVFアナログ電子カメラの販売を開始しました。その中には、1988年に発売されたモノクロのニコンQV-1000C SVF-SLRカメラも含まれており、^[7]交換可能なQVニッコールレンズ用のFマウントを備えていました。

1986年、コダックのマイクロエレクトロニクス技術部門は、100万画素を超える最初の1.3 MP CCDイメージセンサーを開発しました。1987年、このセンサーはコダック連邦システム部門でキヤノンF-1フィルムSLR本体に統合され、初期のDSLRカメラが作られました。 ^[9]デジタルバックはカメラ本体のバッテリー電流を監視し、イメージセンサーの露出をフィルム本体のシャッターに同期させました。^{[10] [11]}デジタル画像はテザーハードドライブに保存され、ヒストグラムをユーザーにフィードバックするために処理されました。このカメラは米国政府向けに開発され、その後政府向けのモデルがいくつか登場し、最終的には1991年に発売された商用DSLRシリーズのコダックDCSが続きました。 ^{[12] [13] [14]}

1995年、ニコンは富士フイルムと共同でニコンEシリーズを開発しました。EシリーズにはニコンE2 / E2S、ニコンE2N / E2NS、ニコンE3 / E3Sが含まれ、E3Sは1999年12月に発売されました。

1990 年代後半、ソニーは消費者向けデジタル カメラの「Digital Mavica」シリーズを発表しました。オリジナルのアナログ Mavica とは異なり、Digital Mavica カメラは、標準の 3.5 インチ磁気フロッピー ディスクに JPEG 圧縮画像ファイルを記録し (カメラからコンピュータへのデータ転送を簡素化するため)、SLR ビューファインダーを備えていませんでした。

1999年、ニコンはニコンD1を発表しました。D1のボディはニコンのプロ用35mmフィルム一眼レフに似ており、同じニッコールレンズマウントを備えていたため、D1ではニコンの既存のAI/AISマニュアルフォーカスおよびAFレンズを使用できました。ニコンや他のメーカーは数年前からデジタル一眼レフカメラを製造していましたが、D1はプロ市場における当時の絶対的な支配力であったコダックを駆逐した最初のプロ用デジタル一眼レフでした。^[15]

その後の10年間で、キヤノン、コダック、富士フイルム、ミノルタ（後にコニカミノルタとなり、最終的にソニーに買収された）、ペンタックス（カメラ部門は現在リコーが所有）、オリンパス、パナソニック、サムスン、シグマ、ソニーなど、他のカメラメーカーもデジタル一眼レフ市場に参入した。

2000年1月、富士フイルムは初の一般消費者向けデジタル一眼レフカメラ 「FinePix S1 Pro」を発表しました。

2001 年 11 月、キヤノンは4.1 メガピクセルのEOS-1D をリリースしました。これは同ブランド初のプロ用デジタルボディです。2003 年には、消費者市場をターゲットに、6.3メガピクセルの EOS 300D SLR カメラ (米国とカナダでは Digital Rebel、日本では Kiss Digital として知られています) を希望小売価格 999 ドルで発表しました。このカメラの商業的成功により、他のメーカーも競合するデジタル SLR を生産するようになり、参入コストが下がり、より多くのアマチュア写真家が DSLR を購入できるようになりました。

2004年、コニカミノルタは、ボディ内手ぶれ補正機能を搭載した最初のデジタル一眼レフカメラであるコニカミノルタMaxxum 7Dを発売しました^[16] 。この手ぶれ補正機能は、後にペンタックス、オリンパス、ソニーのアルファカメラに標準装備されました。

2008 年初頭、ニコンはビデオ録画機能を備えた最初の DSLR であるD90 をリリースしました。それ以来、すべての主要企業がこの機能を備えたカメラを提供しています。

時間の経過とともに、イメージング センサーのメガピクセル数は着実に増加しており、ほとんどの企業は、高 ISO パフォーマンス、フォーカス速度、より高いフレーム レート、イメージング センサーによって生成されるデジタル「ノイズ」の除去、および新規顧客を引き付けるための価格引き下げに重点を置いています。

2012年6月、キヤノンはタッチスクリーンを搭載した最初のデジタル一眼レフカメラ、EOS 650D/Rebel T4i/Kiss X6iを発表しました。この機能はコンパクトカメラとミラーレスカメラの両方で広く使用されていましたが、650Dまでデジタル一眼レフには登場していませんでした。^[17]

デジタル一眼レフ市場は日本企業が独占しており、上位5社のメーカーはキヤノン、ニコン、オリンパス、ペンタックス、ソニーの日本企業です。その他のデジタル一眼レフメーカーとしては、マミヤ、シグマ、ライカ（ドイツ）、ハッセルブラッド（スウェーデン） などがあります。

2007年、キヤノンは全世界の売上高の41%でニコンの40%を上回り、ソニーとオリンパスがそれぞれ約6%の市場シェアで続いた。^[18]日本国内市場では、ニコンが43.3%、キヤノンが39.9%、ペンタックスは6.3%で3位に大きく差をつけた。^[19]

2008年には、キヤノンとニコンの製品が売上の大部分を占めました。^[20] 2010年には、キヤノンがデジタル一眼レフ市場の44.5％を占め、ニコンが29.8％、ソニーが11.9％でした。^[21]

キヤノンとニコンにとって、デジタル一眼レフは最大の利益源である。キヤノンの場合、デジタル一眼レフはコンパクトデジタルカメラの4倍の利益をもたらし、ニコンはデジタル一眼レフとレンズが他のどの製品よりも多くの利益を上げた。^{[22] [23]}オリンパスとパナソニックはその後デジタル一眼レフ市場から撤退し、現在はミラーレスカメラの製造に注力している。

2013年、10年間の2桁成長の後、DSLR（およびMILC）の売上は15％減少しました。これは、一部の低価格DSLRユーザーが代わりにスマートフォンを使用することを選択したためである可能性があります。市場調査会社IDCは、この傾向が続くとニコンは2018年までに倒産すると予測しましたが、これは実現しませんでした。いずれにせよ、市場はハードウェア主導からソフトウェア主導に移行しており、カメラメーカーはそれに追いついていません。^[24]

2010年代に入り、大手カメラメーカーは製品ラインを一眼レフカメラからミラーレス一眼カメラ（MILC）に移行し始めた。2013年9月、オリンパスは一眼レフカメラの開発を中止し、ミラーレス一眼カメラの開発に注力すると発表した。^[25] ニコンは2020年に日本での一眼レフカメラの生産を終了すると発表し、キヤノンとソニーもこれに続いた。^{[26] [27] [28]}

現在、デジタル一眼レフカメラは一般消費者やプロのスチール写真家に広く使用されています。定評のあるデジタル一眼レフカメラは、現在、専用レンズやその他の機器の多様性に富んでいます。主流のデジタル一眼レフカメラ (フルフレームまたはより小さなイメージセンサーフォーマット) は、キヤノン、ニコン、ペンタックス、シグマによって製造されています。ペンタックス、フェーズワン、ハッセルブラッド、マミヤリーフは、取り外し可能なセンサーバックを備えたものも含め、高価でハイエンドの中判デジタル一眼レフカメラを製造しています。コンタックス、富士フイルム、コダック、パナソニック、オリンパス、サムスンは以前はデジタル一眼レフカメラを製造していましたが、現在は非デジタル一眼レフシステムを提供しているか、カメラ市場から完全に撤退しています。コニカミノルタのデジタル一眼レフカメラのラインはソニーに買収されました。

• キヤノンの2018年現在のEOSデジタルラインには、キヤノンEOS 1300D/Rebel T6、200D / SL2、800D /T7i、77D、80D、7D Mark II、6D Mark II、5D Mark IV、 5Ds 、5Ds R、1D X Mark IIが含まれます。3桁と4桁のモデル番号を持つすべてのキヤノンDSLR、および7D Mark IIには、APS-Cセンサーが搭載されています。6D、5Dシリーズ、および1D Xはフルフレームです。2018年現在^{[アップデート]}、現在のキヤノンDSLRはすべてCMOSセンサーを使用しています。
• ニコンは幅広いデジタル一眼レフカメラのラインアップを揃えており、そのほとんどはキヤノンの製品と直接競合しており、APS-Cセンサーを搭載したD3400、D5600、D7500、D500 、フルフレームセンサーを搭載したD610、D750、D850、D5、D3X、Dfなどがある。
• ライカは中判デジタル一眼レフカメラ「S2」を製造しています。
• ペンタックスは現在、APS-C、フルサイズ、中判のデジタル一眼レフカメラを提供している。APS-Cカメラには、K-3 II、ペンタックスKP、K-S2がある。^[29]ペンタックスK-1の後継機として2018年に発表されたK-1 Mark IIが、現在のフルサイズモデルである。APS-Cおよびフルサイズモデルは、ペンタックスKマウントを使用する、1975年頃のペンタックスおよびサードパーティのフィルム時代のレンズと広範な下位互換性がある。ペンタックス645Z中判デジタル一眼レフは、フィルム時代のペンタックス645システムレンズとも下位互換性がある。
• シグマは、従来のベイヤーセンサーではなく、Foveon X3センサーを使用したデジタル一眼レフカメラを製造しています。これにより、従来のベイヤーセンサーカメラよりも主要なピクセル数が少ないものの、より高い色解像度が得られると言われています。現在、エントリーレベルのSD15とプロ仕様のSD1を提供しています。シグマは、他のブランドのレンズマウント用のレンズを販売している唯一のデジタル一眼レフメーカーです。
• ソニーは、一眼レフの方式を変更し、一眼レフカメラの主流で^ある一眼レフカメラよりも、固定ミラーを備え、ほとんどの光をセンサーに通しながら、一部の光をオートフォーカスセンサーに反射する、一眼レフ一眼レフの方式を採用した。ソニーのSLTは、動画撮影中のフルタイム位相差オートフォーカスと、最大12フレーム/秒の連続撮影が可能である。αシリーズは、従来の一眼レフカメラであれSLTカメラであれ、ボディ内センサーシフト式手ぶれ補正機能を備え、ミノルタAFレンズマウントを採用している。2017年7月現在^{[アップデート]}、ラインナップにはα68、セミプロのα77 II、プロ仕様のフルフレームα99 IIが含まれている。半透明（透過型）固定ミラーにより、光の70％が撮像素子に透過し、1/3のストップロス光となるが、残りの光はカメラの位相検出AFセンサーに継続的に反射され、動画撮影中や連続撮影中でもファインダーと背面スクリーンのライブビューの両方で高速オートフォーカスが実現する。可動部品の数が減ったことで、同クラスのカメラとしては撮影速度も速くなった。この配置により、SLTカメラは光学ファインダーではなく電子ビューファインダーを使用している。これは欠点と考える人もいるが、現在の設定で撮影した映像をライブプレビューできるという利点があり、背面スクリーンに表示されているものはすべてファインダーに表示され、明るい状況でもうまく対応できる。^[31]

SLR と同様に、DSLR は通常、専用のレンズ マウントを備えた交換レンズを使用します。可動式の機械式ミラー システムを (正確に 45 度の角度に) 下げて、レンズからの光をコンデンサー レンズとペンタプリズム/ペンタミラーを介してマット フォーカシング スクリーン上に導き、光学ビューファインダーの接眼レンズに当てます。ほとんどのエントリー レベルの DSLRでは、従来のペンタプリズムの代わりにペンタミラーが使用されています。

フォーカスは、レンズのフォーカスを回して手動で行うことも、シャッターボタンまたは専用のオートフォーカス (AF) ボタンを半押ししてアクティブにする自動で行うこともできます。画像を撮影するには、ミラーが矢印の方向に上方にスイングし、フォーカルプレーン シャッターが開き、画像がイメージ センサーに投影されてキャプチャされます。これらの動作の後、シャッターが閉じ、ミラーが 45 度の角度に戻り、内蔵の駆動機構がシャッターを再び張って次の露出を行います。

ミラーレス一眼カメラという新しいコンセプトと比較すると、このミラー/プリズム システムは特徴的な違いで、オートフォーカスと露出 測定 センサーが別々になっており、直接的で正確な光学プレビューを提供します。すべてのデジタル カメラの重要な部品は、アンプ、アナログ/デジタル コンバーター、イメージ プロセッサ、デジタル画像の処理、データ保存、および/または電子ディスプレイの駆動を行うその他のマイクロプロセッサなどの電子機器です。

DSLR は通常、位相検出に基づくオートフォーカスを使用します。この方法では、コントラスト最大化に基づくオートフォーカスの場合のように、最適なレンズ位置を「見つける」のではなく計算できます。位相検出オートフォーカスは、通常、他のパッシブ技術よりも高速です。位相センサーにはイメージセンサーに送られる同じ光が必要なので、以前は SLR 設計でのみ可能でした。ただし、ソニー、富士、オリンパス、パナソニックがミラーレス交換レンズカメラに焦点面位相検出オートフォーカスを導入したことにより、カメラは位相検出とコントラスト検出の両方の AF ポイントを使用できるようになりました。

デジタル SLR カメラは、他のほとんどのデジタル カメラと同様に、標準カメラ設定または自動シーン モード設定にアクセスするためのモード ダイヤルを備えています。「PASM」ダイヤルと呼ばれることもあり、通常はプログラム、絞り優先、シャッター優先、完全手動モードなどのモードが用意されています。シーン モードはカメラごとに異なり、これらのモードは本質的にカスタマイズ性が低くなっています。シーン モードには、風景、ポートレート、アクション、マクロ、夜間、シルエットなどが含まれることがよくあります。ただし、「シーン」モードが提供するこれらのさまざまな設定と撮影スタイルは、カメラの特定の設定を調整することで実現できます。

レンズマウントのすぐ後ろに「ダストカバー」フィルターを使用してチャンバー内へのほこりの侵入を防ぐ方法は、シグマが2002年に発売した最初のデジタル一眼レフであるシグマ SD9で採用されました。 ^[要出典]

オリンパスは、 2003年にセンサーが空気にさらされる初のデジタル一眼レフカメラであるオリンパスE-1に、内蔵センサークリーニング機構を採用しました^[要出典]（以前のモデルはすべてレンズが交換不可能で、センサーが外部の環境条件に直接さらされることを防いでいました）。

キヤノンのデジタル一眼レフカメラのいくつかは、センサーからほこりを取り除くために超音波周波数でセンサーを振動させるダストリダクションシステムを採用しています。^[32]

レンズを交換し、現在の写真撮影のニーズに最適なレンズを選択し、特殊なレンズを取り付けられることは、DSLRカメラの人気の重要な要因の1つですが、この機能はDSLR設計に固有のものではなく、ミラーレス一眼カメラの人気が高まっています。 SLRおよびDSLR用の交換レンズは、通常各ブランドに固有の特定のレンズマウントで正しく動作するように構築されています。 写真家は、カメラ本体と同じメーカーが製造したレンズ（たとえば、Canon本体にはCanon EFレンズ）を使用することが多いですが、 Sigma、Tamron、Tokina、Vivitarなど、さまざまな異なるレンズマウント用のレンズを製造している独立したレンズメーカーも多数あります。 また、あるレンズマウント用のレンズを別のレンズマウントのカメラ本体で使用できるようにするレンズアダプターもありますが、多くの場合、機能は低下します。

多くのレンズは、最新のデジタル一眼レフや、同じレンズマウントを使用する古いフィルム一眼レフに装着可能で、「絞りとメーターの互換性」があります。しかし、35 mmフィルムまたは同等サイズのデジタル画像センサー用に設計されたレンズを、より小さなサイズのセンサーを備えたデジタル一眼レフで使用すると、画像は実質的に切り取られ、レンズは記載されている焦点距離よりも長い焦点距離を持つように見えます。ほとんどのデジタル一眼レフメーカーは、より小さなセンサーに最適化されたイメージサークルと、既存の35 mmマウントのデジタル一眼レフに一般的に提供されているものと同等の焦点距離（主に広角範囲）を備えたレンズラインを導入しています。これらのレンズは、イメージサークルが小さいためフルフレームセンサーや35 mmフィルムと完全に互換性がない傾向があり^[33]、一部のキヤノンEF-Sレンズではフルフレームボディの反射ミラーと干渉します。

2008年以降、メーカーは高解像度のモーションビデオを録画できるムービーモードを備えたDSLRを提供している。この機能を備えたDSLRは、HDSLRまたはDSLRビデオシューターと呼ばれることが多い。^[34] HDムービーモードを搭載して導入された最初のDSLRであるNikon D90は、720p 24（1280x720解像度で24フレーム/秒）でビデオをキャプチャします。その他の初期のHDSLRは、非標準のビデオ解像度またはフレームレートを使用してビデオをキャプチャします。たとえば、Pentax K-7は、イメージャーの3：2アスペクト比に一致する1536×1024の非標準解像度を使用します。Canon EOS 500D（Rebel T1i）は、より一般的な720p30形式に加えて、1080pで20フレーム/秒の非標準フレームレートを使用します。

一般的に、HDSLRは全イメージセンサー領域を使用してHDビデオを撮影しますが、すべてのピクセルを使用するわけではありません（ある程度のビデオアーティファクトが発生します）。一般的なカムコーダに見られるはるかに小さいイメージセンサーと比較すると、HDSLRのはるかに大きいセンサーは、明らかに異なる画像特性を生み出します。^[35] HDSLRは、はるかに浅い被写界深度と優れた低照度性能を実現できます。ただし、アクティブピクセル（総ピクセル数に対する）の比率が低いため、特定のテクスチャのあるシーンではエイリアシングアーティファクト（モアレパターンなど）の影響を受けやすく、CMOSローリングシャッターはより深刻になる傾向があります。さらに、DSLRの光学構造のため、HDSLRには通常、撮影中のオートフォーカス、電動ズーム、電子ビューファインダー/プレビューなど、標準的な専用カムコーダに見られる1つ以上のビデオ機能が欠けています。これらやその他の取り扱い上の制限により、HDSLRは、ロケーション撮影のためのある程度の計画とスキルを要求する代わりに、単純なポイントアンドシュートカムコーダとして操作することができません。

HDSLRの導入以来、ビデオ機能は向上し続けており、ビデオ解像度（ 1080p24など）やビデオビットレートの向上、自動制御（オートフォーカス）や手動露出制御の改善、高精細テレビ放送、ブルーレイディスクマスタリング^[36]、デジタルシネマイニシアチブ（DCI）と互換性のあるフォーマットのサポートなどが含まれています。キヤノンEOS 5D Mark II（ファームウェアバージョン2.0.3 / 2.0.4のリリース^[37]）とパナソニックLumix GH1は、24fpsで1080pビデオを提供した最初のHDSLRであり、それ以来、同等の機能を備えたモデルのリストはかなり増えました。^[要出典]

HDSLRカメラの急速な成熟は、デジタル映画製作における革命（「DSLR革命」^{[38]と呼ばれる）を引き起こし、「Shot On DSLR」というバッジは、独立系映画製作者の間で急速に広まっているフレーズです。Rebel} T1iをフィーチャーしたCanonの北米TV広告は、T1i自体を使用して撮影されました。他のタイプのHDSLRは、特に手頃な価格、技術的および美的機能、および観察を非常に親密にする機能により、ドキュメンタリーや民族誌の映画製作の分野で独自の用途を見出しました。^[38]急速に改善された機能を利用する映画、テレビ番組、およびその他の制作物の数が増えています。そのようなプロジェクトの1つは、Canonの「Story Beyond the Still」コンテストで、映画製作者に8章からなる短編映画を共同で撮影するよう求めました。各章は短期間で撮影され、各章の勝者が決定されました。7章の後、勝者は協力して物語の最終章を撮影しました。プロ用の映画用カメラに比べてHDSLRは手頃な価格でサイズも手頃だったため、『アベンジャーズ』では5台のCanon EOS 5D Mark IIと2台のCanon 7Dを使用してセット全体のさまざまな角度からシーンを撮影し、複雑なアクションシーンの再撮影回数を減らしました。^[39]

メーカーは、ショットガン型マイクや120万画素の外部EVFなど、デジタル一眼レフカメラをビデオカメラとして最適化するためのオプションアクセサリを販売している。 ^[40]

初期の DSLR には、光学ビューファインダーの画像を LC ディスプレイに表示する機能 (ライブ プレビューと呼ばれる機能) がありませんでした。ライブ プレビューは、カメラがプラスチックの防水ケースに入っている水中撮影など、カメラの目線の高さのビューファインダーが使用できない状況で役立ちます。

2000年にオリンパスは、非典型的な固定レンズ設計ではあったが、ライブプレビューを備えた最初のデジタル一眼レフであるオリンパスE-10を発表しました。2008年後半には、キヤノン、ニコン、オリンパス、パナソニック、ライカ、ペンタックス、サムスン、ソニーの^{[アップデート]}一部のデジタル一眼レフが、オプションとして連続ライブプレビューを提供しました。さらに、富士フイルムFinePix S5 Pro ^[41]は、 30秒間のライブプレビューを提供しています。

プライマリセンサーによるライブプレビュー機能を備えたほぼすべての DSLR では、位相差検出オートフォーカスシステムはライブプレビューモードでは機能せず、DSLR はポイントアンドシュートカメラで一般的に見られる低速のコントラストシステムに切り替わります。位相差検出オートフォーカスでもシーンのコントラストが必要ですが、厳密なコントラスト検出オートフォーカスは、多少正確ではあるものの、フォーカスを素早く見つける能力には限界があります。

2012年、キヤノンはEOS 650D/Rebel T4iでデジタル一眼レフにハイブリッドオートフォーカス技術を導入し、EOS 70Dでは「デュアルピクセルCMOS AF」と呼ばれるより洗練されたバージョンを導入しました。この技術により、特定のピクセルがコントラスト検出ピクセルと位相差検出ピクセルの両方として機能できるようになり、ライブビューでのオートフォーカス速度が大幅に向上しました（ただし、純粋な位相差検出よりは遅いままです）。いくつかのミラーレスカメラやソニーの固定ミラーSLTには同様のハイブリッドAFシステムがありますが、キヤノンはデジタル一眼レフでそのような技術を提供する唯一のメーカーです。

2007年10月にBreeze Systemsから導入された別のソフトウェアパッケージによる新機能は、遠くからのライブビュー機能です。このソフトウェアパッケージは「DSLR Remote Pro v1.5」と名付けられ、Canon EOS 40Dと1D Mark IIIのサポートを可能にします。^[42]

デジタル一眼レフカメラで使用されるイメージセンサーには、さまざまなサイズがあります。最も大きいのは、「中判」カメラで使用されるもので、通常はフィルムバックの代わりとして使用できる「デジタルバック」を介して使用されます。これらの大型センサーの製造コストのため、これらのカメラの価格は通常1,500ドルを超え、2021年2月現在、簡単に8,000ドル以上に達しています^{[アップデート]}。

「フルフレーム」は35mmフィルムと同じサイズ（135フィルム、画像フォーマット24×36mm）で、これらのセンサーは、Canon EOS-1D X Mark II、5DS/5DSR、5D Mark IV、6D Mark II、Nikon D5、D850、D750、D610、Dfなどのデジタル一眼レフカメラで使用されています。ほとんどの低価格のデジタル一眼レフカメラは、APS-Cサイズのより小さなセンサーを使用しており、これは約24×16mmで、APS-Cフィルムフレームのサイズよりわずかに小さく、フルフレームセンサーの面積の約40%です。デジタル一眼レフに使用されている他のセンサーサイズには、フルフレームの26%のフォーサーズシステムセンサー、フルフレームの約61%のAPS-Hセンサー（キヤノンEOS-1D Mark IIIなどで使用）、フルフレームの33%のオリジナルのFoveon X3センサー（ただし、2013年以降のFoveonセンサーはAPS-Cサイズです）などがあります。ライカは、 3700万画素の30×45mmアレイを備えた「Sシステム」デジタル一眼レフを提供しています。^[43]このセンサーはフルフレームセンサーより56%大きいです。

DSLR センサーの解像度は、通常、メガピクセルで測定されます。高価なカメラやセンサーが大きいカメラは、メガピクセル数が高くなる傾向があります。メガピクセル数が大きいからといって、品質が高いというわけではありません。低照度感度がその良い例です。同じサイズの 2 つのセンサー (12.1 MP と 18 MP の 2 つの APS-C センサーなど) を比較すると、メガピクセル数の低いセンサーの方が、低照度でのパフォーマンスが通常は高くなります。これは、メガピクセル数が多いセンサーと比較して、個々のピクセルのサイズが大きく、各ピクセルに当たる光量が多いためです。ただし、常にそうとは限りません。メガピクセル数が多い新しいカメラには、ノイズ低減ソフトウェアも優れており、ピクセル密度が高いために失われるピクセルあたりの光を補うために ISO 設定も高くなっているためです。

^[45]

DSLRで一般的に使用されるレンズは、最大でf /0.9から約f /32. 小型センサーカメラ用のレンズは、実際に利用可能な絞りサイズが、f /2.8またはそれよりはるかに小さいf /5.6.

露出範囲を広げるために、一部の小型センサーカメラでは絞り機構にNDフィルターパックを組み込んでいるものもあります。^[46]

より小さなセンサーのカメラの絞りは、同等の視野角を持つデジタル一眼レフカメラよりもはるかに広い被写界深度を実現します。たとえば、2/3インチセンサーのデジカメの6mmレンズは、35mmカメラの24mmレンズと同等の視野を持ちます。f /2.8では、より小さなセンサーのカメラ（クロップファクター4と仮定）は、35mmカメラを2.8に設定したのと同様の被写界深度を持っています。f /11.

レンズの画角は、焦点距離とカメラの画像センサーのサイズによって決まります。35 mm フィルム形式 (36×24 mm フレーム) よりも小さいセンサーでは、フル フレーム(35 mm) センサーを搭載したカメラよりも、特定の焦点距離のレンズの画角が狭くなります。2017 年現在、フル フレーム センサーを搭載した DSLR は、Canon EOS-1D X Mark II、EOS 5D Mark IV、EOS 5DS/5DS R、EOS 6D Mark II、NikonのD5、D610、D750、D850、Df、Pentax K-1など、ごくわずかです。フル フレーム DSLR が少ないのは、このような大型センサーのコストが高いことが一因です。マミヤ ZD などに使用されている 中判サイズのセンサーは、フルフレーム (35 mm) センサーよりもさらに大きく、より高い解像度が可能で、それに応じてより高価です。

センサー サイズが視野に与える影響は、「クロップ ファクター」または「焦点距離乗数」と呼ばれ、レンズの焦点距離に掛けてレンズのフル フレーム相当の焦点距離を求める係数です。一般的なAPS-Cセンサーのクロップ ファクターは 1.5 ～ 1.7 であるため、焦点距離が 50 mm のレンズでは、 35 mmカメラの 75 mm ～ 85 mm レンズと同等の視野が得られます。フォーサーズ システム カメラの小型センサーのクロップ ファクターは 2.0 です。

APS-C カメラのクロップ ファクターにより、長焦点 (望遠) レンズの視野角が効果的に狭くなり、遠くの物体のクローズアップ画像を撮影しやすくなりますが、広角レンズでは同じファクターで視野角が減少します。

「クロップ」センサー サイズの DSLR は、特定の視野角に対して、35 mm サイズのセンサーを備えたカメラよりもわずかに被写界深度が深くなります。特定の焦点距離で追加される被写界深度の量は、被写界深度にクロップ係数を掛けることで大まかに計算できます。プロはポートレート撮影や被写体を背景から切り離すために、被写界深度を浅くすることを好みます。

2007年7月13日、富士フイルムはニコンFマウントレンズを使用するFinePix IS Proを発表しました。このカメラはライブプレビュー機能に加えて、赤外線と紫外線のスペクトルで記録する機能を備えています。^[47]

2010年8月、ソニーは3D写真撮影が可能なデジタル一眼レフカメラシリーズを発売した。これは、スイープパノラマ3Dモードでカメラを水平または垂直にスイープすることで実現した。写真は超広角パノラマ画像として、またはBRAVIA 3Dテレビで鑑賞できる16:9 3D写真として保存できた。 ^{[48] [49]}

一眼レフと他のデジタルカメラの主な違いは、一眼レフの設計方式です。一眼レフの設計方式では、カメラのセンサーで撮影された画像が、ファインダーを通して見る画像でもあります。光は単一のレンズを通過し、ミラーを使用してその光の一部をファインダーを通して反射します。これが「一眼レフ」という名前です。ポイントアンドシュートカメラにはさまざまな種類がありますが、一般的な設計では、レンズから投影された光にセンサーが常にさらされるため、カメラの画面を電子ビューファインダーとして使用できます。ただし、LCD は、非常に明るい日光の下では見にくい場合があります。

小型の補助レンズを使用する光学ビューファインダーを備えた一部の低価格カメラと比較すると、DSLR の設計には視差がないという利点があります。つまり、軸外ビューが提供されることはありません。DSLR 光学ビューファインダー システムの欠点は、これを使用すると、LCD を使用せずに画像を表示および構成できることです。ディスプレイで画像を構成することを好む人もいます。彼らにとって、これはカメラを使用するための事実上の方法になっています。反射ミラーの表示位置 (下または上) に応じて、シーンからの光はビューファインダーまたはセンサーのいずれかにしか届きません。そのため、初期の多くの DSLR では、デジカメでは常に利用できる機能である「ライブ プレビュー」(つまり、ディスプレイを使用したフォーカス、フレーミング、および被写界深度のプレビュー) が提供されていませんでした。今日では、ほとんどの DSLR で、ライブ ビューと光学ビューファインダーを介した表示を切り替えることができます。

大型で高度なデジタル カメラは、背面の LCD に加えて、目の高さの電子ビューファインダー (EVF) を介して、非光学的な電子レンズ経由 (TTL) ビューを提供します。DSLR と比較したビューの違いは、EVF はデジタルで作成された画像を表示するのに対し、DSLR のビューファインダーは反射ビュー システムを介して実際の光学画像を表示することです。EVF 画像には遅延時間があり (つまり、ビューの変化に遅れて反応します)、光学ビューファインダーよりも解像度が低くなりますが、反射ビュー システムを備えた DSLR よりもかさばらず、機械的な複雑さも少なく、視差のないビューを実現します。光学ビューファインダーは、特にアクション写真や低照度条件でより快適で効率的です。LCD 電子ビューファインダーを備えたデジタル カメラと比較すると、 画像にタイム ラグがありません。光速で「更新」されるため、画像は常に正確です。これは、アクション写真やスポーツ写真、または被写体やカメラが高速で移動するその他の状況で重要です。さらに、表示される画像の「​​解像度」は、LCD や電子ビューファインダーによって提供されるものよりもはるかに優れています。これは、マクロ写真や「ミクロ写真」(顕微鏡を使用)の場合のように、正確な焦点合わせのために手動で焦点を合わせる必要がある場合に重要です。光学ビューファインダーは、目の疲れを軽減することもできます。ただし、電子ビューファインダーは、画像を電子的に増幅できるため、暗い場所ではより明るい表示を提供する場合があります。

DSLRカメラは、通常、はるかに大きいサイズで、より高品質のイメージセンサーを備えており、ノイズが少なく、^[50]暗い場所で役立ちます。APS-Cおよびフルフレームセンサーを搭載したミラーレスデジタルカメラもありますが、ほとんどのフルフレームおよび中判サイズのイメージセンサーは、依然としてDSLRの設計で使用されています。

長い間、一眼レフカメラは、シャッターラグが少なく、オートフォーカスシステムが高速で、フレームレートが高く、より高速で応答性の高いパフォーマンスを提供してきました。2016年から2017年頃には、ミラーレスカメラの一部モデルが、これらの面で競争力のある、または優れた仕様を提供し始めました。これらのカメラの欠点は、光学ビューファインダーがないため、動いている被写体や高速バーストモードが効果的な状況に焦点を合わせるのが難しいことです。他のデジタルカメラは、かつては一眼レフカメラよりも画像のキャプチャ（シャッターボタンを押してからデジタル画像をストレージメディアに書き込むまでの時間）が大幅に遅かったのですが、より高速なキャプチャメモリカードとより高速なカメラ内処理チップの導入により、この状況は変わりつつあります。それでも、コンパクトデジタルカメラは、アクション、野生動物、スポーツ、および高いバーストレート（1秒あたりのフレーム数）を必要とするその他の写真撮影には適していません。

シンプルなコンパクトカメラは、さまざまな状況下で画像を撮影するために、内蔵の自動化と機械知能にほぼ完全に依存しており、機能を手動で制御することはできないため、専門家、愛好家、熟練した消費者（「プロシューマー」とも呼ばれる）による使用には適していません。ブリッジカメラでは、カメラの撮影モードをある程度手動で制御でき、ホットシューや、フィルターやセカンダリコンバーターなどのレンズアクセサリを取り付けるオプションを備えたものもあります。DSLRは通常、写真家が写真撮影のすべての重要なパラメータを完全に制御できるようにし、ホットシューを使用して追加のアクセサリを取り付けるオプションがあります。^[51]ホットシューに取り付けられたフラッシュユニット、追加の電源と手の位置のためのバッテリーグリップ、外部露出計、リモコンなど が含まれます。DSLRは通常、完全自動撮影モードも備えています。

DSLR は同じ視野に対して焦点距離が長いため、被写界深度効果をクリエイティブに活用できます。ただし、小型のデジタル カメラは、一般的な DSLR レンズよりも近くの被写体に焦点を合わせることができます。

現在の DSLR で使用されているセンサー ( 35mm フィルムと同じサイズの「フルフレーム」、 APS-C、およびフォーサーズシステム) は、ほとんどのデジタルカメラよりもはるかに大きいです。エントリーレベルのコンパクトカメラでは通常、フルフレームセンサーの 3% のサイズである 1/2.3 インチと呼ばれるセンサーが使用されます。ブリッジカメラ、プレミアムコンパクトカメラ、またはハイエンドのポイントアンドシュートカメラなど、1/2.3 インチを超えるセンサーを提供する固定レンズカメラもありますが、多くはまだ DSLR で広く使用されているより大きなサイズには達していません。例としては、 Foveon X3 センサーを使用するSigma DP1、Leica X1、フォーサーズ標準よりわずかに大きく、フルフレームセンサーの 30% である 1.5 インチ (18.7×14 mm) センサーを使用する Canon PowerShot G1 X などがあります。ニコンDXフォーマットのデジタル一眼レフカメラと同じサイズのAPS-Cセンサーを搭載したニコン Coolpix Aと、フォーサーズの約半分の面積を持つ1インチ型（13.2×8.8 mm）センサーを搭載したソニーの2つのモデル、RX100とフルフレームのソニーRX1です。これらの高級コンパクトカメラは、サイズと重量の節約と引き換えにセンサーが小さくなっていますが、価格的にはエントリーレベルのデジタル一眼レフカメラと同等であることが多いです。

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DSLR とは異なり、ほとんどのデジタル カメラにはレンズを交換するオプションがありません。代わりに、ほとんどのコンパクト デジタル カメラは、最も一般的に使用される視野をカバーするズーム レンズを搭載して製造されています。固定レンズを備えているため、アタッチメントから利用できるものを除き、製造時に設定された焦点距離に制限されます。メーカーは、スーパーズームと呼ばれるモデルで極端な焦点距離の範囲を提供することでこの欠点を克服しようと試みており (成功率も高まっています) 、その中には、容易に入手できる DSLR レンズよりもはるかに長い焦点距離を提供するものもあります。

現在、DSLR カメラ用の遠近補正 (PC)レンズが利用可能で、ビュー カメラの一部の特性を備えています。ニコンは 1961 年に、完全手動の初の PC レンズを発表しました。しかし、最近では、シフトとチルトの両方を備え、自動絞り制御で操作できる高度なレンズを発表したメーカーもあります。

しかし、 2008 年後半にオリンパスとパナソニックがマイクロフォーサーズシステムを導入して以来、ミラーレス一眼カメラが広く普及し、レンズ交換のオプションはもはや DSLR に限ったものではなくなりました。マイクロフォーサーズシステム用のカメラは、交換可能なレンズのオプションを考慮して設計されており、この独自の仕様に準拠したレンズを受け入れます。このシステム用のカメラは、フォーサーズシステムと同じセンサーサイズですが、レンズとセンサー間の距離を短縮するために、ミラーとペンタプリズムがありません。

パナソニックは、最初のマイクロフォーサーズカメラであるルミックス DMC-G1 をリリースしました。いくつかのメーカーが新しいマイクロフォーサーズマウント用のレンズを発表していますが、古いフォーサーズレンズはアダプター (前面と背面の電気コネクタと独自の内部ファームウェアを備えた機械式スペーサー) で取り付けることができます。同様のミラーレス交換レンズカメラ (ただし APS-C サイズのセンサーを搭載) は、2010 年 1 月に発表されました。サムスン NX10です。2011 年 9 月 21 日、ニコンはNikon 1とともに一連の高速MILC を発表しました。少数のレンジファインダーカメラも交換レンズをサポートしています。デジタルレンジファインダーには、エプソン R-D1 (APS-C サイズ センサー)、ライカ M8 (APS-H サイズ センサー) (どちらも 35 mm フィルム レンジファインダー カメラより小さい)、ライカ M9、M9-P、M Monochrom、M (Typ 240) (すべてフル フレーム カメラで、Monochrom は白黒のみで撮影) の 6 種類があります。

他の交換レンズ設計と同様に、DSLR はレンズ交換時にセンサーがほこりの粒子で汚染される可能性に対処する必要があります (ただし、最近のほこり低減システムによりこの問題は軽減されています)。固定レンズを備えたデジタル カメラでは、通常、カメラの外部からのほこりがセンサーに付着することはありません。

DSLRは一般的にコスト、サイズ、重量が大きい。^[52]また、SLRミラー機構のため、動作音が大きい。^[53]ソニーの固定ミラー設計はこの問題を回避する。しかし、この設計では、レンズから受ける光の一部がミラーによって逸らされ、他のDSLR設計と比較してイメージセンサーが受け取る光が約30％少なくなるという欠点がある。

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