La primera diferencia es que los objetivos son intercambiables, normalmente compatibles con los objetivos de réflex de película. Debido a que esos objetivos estaban diseñados para una película de 35mm, el sensor es más grande que en las cámaras compactas. Aunque puede ser del mismo tamaño de una película (36x24 mm) (sensor full-frame, generalmente sólo en modelos de muy alta gama), por lo general suelen ser algo más pequeños (ver: tamaño de sensor APS-C), en cuyo caso se produce una "multiplicación de la distancia focal" normalmente de 1.5-1.6, salvo excepciones como el sistema Cuatro Tercios que proporciona un factor de multiplicación de 2.
En las cámaras compactas se emplean sensores de tamaño reducido, lo que conlleva distancias focales también reducidas y por tanto una profundidad de campo muy alta (casi todo en la fotografía aparece enfocado). La profundidad de campo es por tanto la principal diferencia en la fotografía realizada con una cámara compacta digital o con una réflex. En la cámara réflex se consigue un gran control mediante la apertura del diafragma sobre el enfoque y el desenfoque, un fondo desenfocado centra la atención en el motivo fotografiado.
Otra de las ventajas de un sensor de imagen de mayor tamaño, es la mayor calidad de imagen, así como una mayor sensibilidad pudiéndose realizar fotografías con ISO 1600 con un nivel de ruido muy aceptable.
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