膠片單反相機的感光元件是膠片，而數碼單反相機的感光元件是可以將光學圖像轉換成數字信號的半導體器件，比如現在大多數數碼單反相機使用的CMOS和CCD。
數碼相機和膠片相機的各種工作原理有著根本的不同，主要表現在以下幾個方面:
1。數碼相機的感光器件只有幾百萬到幾千萬像素，而膠片的感光元件數量是分子級的，以億為單位；
2。膠片感光度是壹種化學變化，在遠近光下不同的成像效果是壹樣的。數碼感光器件是物理光電變化，需要壹定強度的光壓，所以對遠成像光不如近光敏感；
3.膠片感光度是全方位的，正面來的光和側面來的光壹樣起作用，而數碼感光器件具有錯位拖影的“管狀效應”，對中心來的光敏感，對側面來的光不敏感；
4.數碼感光器件前有低通濾鏡，容易造成成像光路多次反射；對於壹些菱形圖案會產生莫爾條紋；在強反差的邊界上，容易造成短波長的“光溢出”，形成二次感光，從而產生“紫邊”現象。電影不具備這些特征；
5.膜是彎曲的，120膜的基底較薄，曲率較大。為了解決這個問題，設計師們采用了兩種不同的解決方案:壹種是以康泰仕為代表，試圖保持膠片的平整度，典型的例子就是RTS III采用的膠片艙真空吸附技術，大幅面機中有壹個“4X5粘片箱”，也是為此設計的；另壹派以徠卡為代表，在精確測量的基礎上設計符合膠片彎曲程度的鏡頭成像場，典型的例子是M6。日本相機廠商的立場是采用兩者之間的“中庸之道”。
數碼相機時代，CMOS/CCD感光器件絕對是平面的。這樣康泰仕代表的方案就沒有新的問題；徠卡學派有壹個問題:數碼相機直接使用原始膠片相機鏡頭，畫面邊緣的像場可能會模糊。
因此，可以得出結論，數碼相機成像原則上具有以下特點:
A.數碼相機成像沒有反面底片細膩，層次豐富；
B.數碼相機分辨率不足，層次少，特寫鏡頭越多，優勢越明顯；
C.數碼相機四角比膠片更容易掉光，也就是暗角。因此，全畫幅數碼單反相機的制造在超廣角鏡頭的應用上有著先天的困難；即使是APS-C畫幅相機，廣角鏡頭的四角成像也比膠片要暗淡。
D.因為在CCD上方有壹個低通濾波器來消除莫爾條紋，會造成壹定的畫質下降，同時會產生更多的光線衍射和折射。因此，數碼相機對鏡頭鍍膜要求較高，鏡筒內部必須使用特殊鍍膜，嚴格避免多次反射；對低通濾鏡的前後位置和表面處理也有很高的要求。尤其是有膠片轉換系數的數碼相機，用膠片機的鏡頭總比用專門為它設計的鏡頭好。
E.APS-C畫幅相機用的是膠片機的鏡頭。因為像場減小，鏡頭像場的邊緣部分被切出畫面，所以從提高整個畫面的分辨率均勻性的角度來說是有利的。所以對於APS-C畫幅數碼相機來說，最好的搭配就是根據數碼相機特點設計的全畫幅鏡頭。