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传感器。单反采用大尺寸感光传感器，从而获得较大的感光面积，画质较高。卡片机采用小尺寸传感器，感光面积小，画质较一般。原因在于成本、电耗、散热设计的定位
取景。单反采用目镜光学取景，依靠反光板把光线折射到目镜提供直接观看，所见即所得，传感器无需实时暴露在光线下。卡片机采用电子取景，需要传感器实时感光成像以提供液晶屏显示图像，优点是没有反光板、五棱镜等光学取景组件，结构简单，几乎没有成本，缺点是耗电较大，并且传感器实时曝光会残留电荷，影响画质，另外取景时液晶屏图像与实际画面有一定时间差，导致了较明显的操作上的“快门时滞”。
快门。单反采用机械快门，用物理帘幕来控制遮挡和释放光线的时间，对光线的控制比较直接。卡片机采用电子快门，通过通断电来控制曝光时间，优点是没有精密的机械快门组件，结构简单，几乎没有成本，缺点是在拍摄时需要先把传感器取景图像清零才能按设置值来曝光成像，进一步增加了快门时滞，拍摄的画面可能是几毫秒后的，不能用于高速抓拍。
对焦系统。单反采用相位对焦系统，原理是光线通过副反光板折射到底部的AF传感器，AF传感器检测出焦点位置再由相机控制镜头直达焦点，没有来回寻找焦点的过程，对焦速度是所有相机中最快的。卡片机采用反差对焦，原理是依靠传感器实时成像，镜头来回寻找焦点，直到相机检测到画面反差最大的那一刻才能完成对焦，优点是对焦准，没有精密的对焦组件，几乎没有成本，缺点是对焦速度较慢。
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操控。单反操作偏向机身按键，减少液晶屏操作。机身有充足的双手持握空间，能提供摄影师快速复杂的手动档操作，利于微操、肓拍和抓拍，越高端的机型越减少自动功能，越加强手动功能。卡片机机身功能键简单，偏向液晶屏设置，自动功能丰富，手动功能较弱，优点是操作简单，小巧的机身利于便携，缺点是没有专业人士需要的精细的纯手动调整功能，小机身也不利于按键布局和双手快速操作。