单镜反光相机（Single Lens Reflex，缩写为SLR）又称单眼相机，使用一块放置在镜头与胶片间的镜子把来自镜头的图像投射到对焦屏上。大部分单镜反光相机通过目镜观察五棱镜反射来的图像，但也有其它形式的取景器，例如俯视取景器。
简史
Graflex最早在1909年生产出单反相机。现代的35mm片幅单反相机是在1936年由Exakta提出的。意义重大并且定立了标准的单反相机及厂商包括康泰时（CONTAX）S系列、哈苏（Hasselblad）、宾得士（Asahi Pentax）、美能达（Minolta）SRT 101、尼康（Nikon）F系列和美能达Maxxum 7000。
技术简介
这张单镜反光相机光学组件的截面图显示了光如何通过透镜(1)，被反光镜(2)反射到磨砂取景屏(5)中。通过一块凸透镜(6) 并在五棱镜(7)中反射，最终图像出现在取景框(8)中。当按下快门，反光镜沿箭头所示方向移动，焦平面(3)打开[1]。，图像被被摄在胶片(4)上，与取景屏上所看到的一致。
自从1970年代起，这项技术得到广泛应用开始，单镜反光相机成为了高级摄影爱好者和专业摄影师的新宠。
单镜反光相机最主要的优势在于摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像，称之为单轴反射式取景。许多现代的单镜头反光相机都提供了辅助对焦装置，包括测距连动装置和自动对焦功能。为了减少重量，许多现代的单镜头反光照相机用反光镜代替了五棱镜。
单镜反光相机避免了微距摄像中的视差现象。旁轴照相机使用一个额外的反光系统将影像反射到取景器上，这样在取景框上得到的影像与镜头所拍摄的是有差别的。在摄影者与被摄物体距离较远时这种差别并无大碍，但是当进行微距拍摄时，这种差别就非常明显了。
大多数单镜反光相机具有快速更换镜头的能力，使相机的用途更加广泛。同一台照相机可以用于肖像、风景、运动和微距拍摄。一些早期的非单镜头反光相机也具有这项能力。
大多数单镜反光相机使用35mm的胶片，这样的大小为大多数摄影爱好者和一些专业应用平衡了照片质量、尺寸和成本等因素。注重大图输出质量的专业摄影师会使用较大片幅的单镜反光相机。
电子化
1985年，Minolta于日本推出α7000（北美推出称为MAXXUM 7000），不但于机身内整合自动对焦（AF）、镜后测光（TTL）等技术，更将以往在镜头上调整的光圈环移至机身，也将常见的机械旋钮改为数位按键，并加入了现今常用的PASM测光模式，机身上另有LCD显示各项摄影参数。
α7000的推出，刺激了当年日渐颓靡的单镜反光相机市场，并促使日本各大相机厂商于日后推出全电子化的单反机身，如Canon于1987年推出EOS（Electro-Optical System）相机，使用电路取代传统的机械连动，此后全力投入电子化单反系统，不再推出机械式相机。
数位化
90年代中期数位单镜反光相机开始发展，其便利性受到许多专业使用者的喜爱，2003年后数位单镜反光相机与储存媒体的大幅平价化，让许多业余摄影者得以省却冲片费用，也让单镜反光相机更加普及。
优势
- 在使用同轴直射CCD取景的数码相机尚未普及前，单镜反光相机具有无视差的优势。
- 精确的取景和对焦，这一点对于微距和远距摄影特别重要。
- 部分较高阶的DSLR具有可以预览景深的功能。
- 多数的单镜反光相机可自由更换镜头。
- 常见的单反镜头比固定镜头相机提供了更广泛的光圈范围，尤其是增加了最大光圈（举例来说，在50毫米定焦镜头上可见到f1.4甚至到f1.0等级的最大光圈）。这主要带来个两个好处：
- 可以在更昏暗的条件下拍照而不需使用闪光灯。
- 可以获得更浅的景深。
劣势
- 由于其复杂的机械装置，在同等片幅下，单镜反光相机的体积要大于旁轴照相机。
- 由于反光镜需要时间进行移动，因此产生相对较长的快门时滞。在使用电子系统的单镜反光相机上，时滞问题还有可能被自动对焦时间拖长。
- 由于反光镜的往返移动，会造成额外的噪音和震动。有些单镜反光相机具有反光镜预升功能，在拍照之前就把反光镜提升并锁定来减少曝光时的震动。但这仅适用于被摄物体在反光镜预升时会相对保持静止的情形下，因为观景窗在这时是漆黑一片的。
- 在小光圈的情况下，取景器很暗，难以进行手动对焦。这个问题在自动对焦镜头普及后获得些许改善。
- 在使用电子闪光设备的情况下，曝光时间受到限制。
- 由于需要给反光镜留出移动的空间，设计广角镜头更加困难。
135单镜反光相机纪录
- 1935年，苏联制造出世界第一台135单镜反光相机（Cnopm，其中Cnopm为英语Sport之意）。
- 1936年，德国制造出第一台量产135单镜反光相机Jhagee Exakta。
- 1949年，德国制造出第一台五棱镜单镜反光相机康泰时S型（CONTAX S）。
- 1950年，德国制造出第一台可交换式观景窗单镜反光相机Exakta VX。
- 1954年，日本宾得士（Pentax）公司发表世界第一台反光镜即时自动回弹式单镜反光相机Asahiflex II
- 1958年，德国制造出第一台内建测光表单镜反光相机CONTAFLEX。
- 1960年，日本制造出第一台高速纵走金属快门单镜反光相机柯尼卡F型（KONICA F），最高速度1/2000。
- 1960年，日本制造出第一台高速横走焦平面快门单镜反光相机加能R2000（Canon R2000），最高速度1/2000)。
- 1960年，日本制造出第一台镜后测光（TTL）单镜反光相机PENTAX Spotmatic，1964年才成功商品化)。
- 1966年，日本美能达（Minolta）公司发表世界第一台全开光圈TTL分割测光的单镜反光相机SRT-101。
- 1971年，日本宾得士公司发表世界第一台全开光圈先决自动曝光的单镜反光相机ES。
- 1971年，日本佳能发表世界第一台全开光圈快门先决自动曝光的单镜反光相机FTb。
- 1972年，日本佳能发表F-1 Motor，每秒九张的连拍速度是当时最快的可动反光镜单镜反光相机。
- 1977年，日本美能达推出XD（或称XD-7/XD-11），是世界第一台具备多重自动曝光模式的单镜反光相机。
- 1981年，日本宾得士公司发表世界第一台自动对焦单镜反光相机ME-F。
- 1987年，日本宾得士公司发表世界第一台内建电子闪光灯的自动对焦单镜反光相机SFX。
- 1992年，日本佳能发表EOS5，为世界第一台具备瞳孔对焦（Eye Control）技术的单镜反光相机。
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