單反和無反相機目前兩個最大的區別在於單眼相機有反光鏡，而無反相機沒有。這個反光鏡的構造同時也決定了單反和無反相機對焦系統的不同。 當光線進入鏡頭到達單眼相機的反光鏡，光線被分成三部分走，一部分是反射到頂部五菱鏡到達光學取景器，一部分是透過反光鏡到達2個圖像感光器。其中一個在反光鏡後面的感光器是用於成像，另一個感光器在反光鏡下面，專門用副發光鏡透入小部分光線來對焦。
上圖顯示了尼康的相位對焦感光器在反光鏡的下方。而無反相機的對焦系統表面看就比單反對焦系統簡單多了，無反相機的感光器即有成像功能也有對焦功能，對焦的像素點是直接混合在同一塊感光器裡面。請看下圖兩種相機光線線路的區別。
由於單眼相機用了單獨的感光器來進行相位對焦，儘管最後到達對焦感光器的光線非常少，由於像素麵積足夠大，因此在對焦速度上是遠遠快於最初的無反對焦系統。
無反相機只能使用一塊感光器，既要成像又要對焦，所以看似簡單的結構其實帶來非常複雜的內部電路問題。最初的無反相機的感光器只能使用反差對焦像素點，而且對焦的像素無法參與成像，接收光線的面積被限制得很小，導致對焦速度極慢，運算速度也被拖了後腿。
這樣看單眼相機的相位對焦似乎非常厲害，但有一個致命的缺點就是對焦的準確度不高，單眼相機經常會有跑焦的情況發生，這在無反相機上是基本不會出現的問題。反差對焦只要對上就能夠精準地抓住圖像。而且相位對焦系統懼怕光線不足的環境，光線不足時可以分給相位對焦感光器的光線幾乎都沒有了，所以老一代的單反到了黑暗的環境對焦系統基本就無法正常工作。而最能應付黑暗環境的相機是索尼暗夜之王A7S, 能夠在EV-4條件下準確對焦，比同年代的Nikon D4S還厲害。
隨著無反相機的進步，索尼的最新的運動機型A6300已經可以在一塊感光器嵌入425個相位對焦點和169個反差對焦點，對焦點幾乎覆蓋了整個感光器，並且帶有自動臉部對焦和眼睛對焦。A6300的0.05 秒的對焦速度和準確度幾乎快追上單眼相機裡面的頂級體育機型。
當然, 單眼相機在對焦系統的發展上也不甘落後，佳能最新開發了雙混合對焦系統，動用了兩塊感光器聯合對焦來破解原本相位對焦準確度不高的通病，並且提高Live view 對焦的準確度。這個方法其實和無反相機的感光器構成一樣，就是在成像感光器裡面的每個像素都加入了雙電極來輔助主對焦感光器。所以裝備這套雙對焦系統的佳能最新運動機型80D雖然只有45個全十字對焦點，但準確度和速度絲毫不遜索尼的A6300。
隨著科技的不斷發展，單反和無反相機的對焦系統研發都在盡力解決自身的短板，相位和反差兩種模式結合的混合式對焦方式都讓單反和無反相機對焦的差距在拉近。但有一點是單反對焦系統無法解決的問題，就是單眼相機兩塊感光器的成本永遠都大於一塊感光器的無反相機。而且無反相機廠商研發的腳步並沒有減慢，索尼最新的黑矽感光器可以讓小小的像素電極接收更多的光線從而可以讓對焦的像素更加準確快速的運算，而松下相機最新的DFD(散距測焦)反差對焦系統更是能夠在不佔有成像像素的情況下，運用超快速的連拍運算模式把對焦點準確地從幾張圖片中提取出來，這算是一種暴力加圖像的對焦模式，和索尼暴力加像素的方法一樣都是劍走偏鋒，但都在不斷拉近無反和單眼相機之間對焦的差距。
從成本和成像質量看，未來的無反相機優勢明顯，可能會慢慢取代單眼相機系統。尤其是上面我提到了索尼的高像素和松下的高速連拍兩種模式，這兩種模式將會是未來相機發展的主要方向。
Tips:
晚上測試機器, 是最考驗機子能力的時候。機器的對焦速度，ISO極限，機內躁點處理，快門速度, 好壞高低 , 馬上見分曉。
用索尼A6300實測過一組照片。光圈f1.8, 快門1/100, 即使 ISO12800都還有很多細節, 而畫質和A7R m2基本是一樣的。