该系统的心脏是一块活动的反光镜，它呈45°角安放在胶片平面的前面。进入镜头的光线由反光镜向上反射到一块毛玻璃上。早期的SLR照相机必须以腰平的方式把握照相机并俯视毛玻璃取景。毛玻璃上的影像虽然是正立的，但左右是颠倒的。为了校正这个缺陷，现在的眼平式SLR照相机在毛玻璃的上方安装了一个五棱镜。这种棱镜将光线多次反射改变光路，将影像其送至目镜，这时地影像就是上下正立且左右校正的了。取景时，进入照相机的大部分光线都被反光镜向上反射到五棱镜，几乎所有SLR照相机的快门都直接位于胶片的前面（由于这种快门位于胶片平面，因而称作焦平面快门），取景时，快门闭合，没有光线到达胶片。当按下快门按钮时，反光镜迅速向上翻起让开光路，同时快门打开，于是光线到达胶片，完成拍摄。然后，大多数照相机中的反光镜会立即复位。135相机因为体积较小，所以使用了五棱镜把光路折成眼平的，而中画幅相机如果想做成类似的五棱镜光路则重量体积和成本都相当的高，得不偿失，因此大多还是腰平的(不过少部分中画幅相机也配有眼平取景器)，大画幅相机则非常简单，镜头直接在皮腔之后的毛玻璃上成像，精确的调焦完成之后再装上胶卷后背拍照，所以大画幅相机没有用焦平面快门的，都是镜间快门。
旁轴相机则与这前面都不同，众所周知的，要想拍出一张清晰的照片，首先必须对焦，单反相机可以直接看到镜头是否合焦，而旁轴相机则不同，使用者无法直接看到通过镜头的光线所成的像是否合焦，只能通过与镜头联动的光学测距取景器来确定是否合焦，这一点也是SLR和RF最最本质的区别。
在摄影术发明的最初一段时间里，光学测距器是完全与相机分离的一个附件。在拍摄之前，你必须先要用测距器测量出实际拍摄距离，这是从测距器的刻度标尺上直接读数的；当你知道了这个距离之后，你再将相机镜头的拍摄距离调整到相应读数。相对毛玻璃对焦，这样的速度是快得多了，但是当许多摄影师想要捕捉快速运动的物体时，显然这样的方法还是太慢了。很明显，要解决这个问题的最好办法，就是将光学测距器装到相机里面去，而且最好与镜头的调焦系统相联系，这样当你在调整测距器的时候，镜头也就会产生连锁运动，反之亦然。技术上的进步使得小型化之后的旁轴相机具备了迅捷而又准确的对焦能力。从20世纪20年代一直到50年代，称为了测距相机发展的黄金年代。
光学测距器里的各种棱镜或是反射镜将通过两个取景窗里的影像重叠在一起，而人们通过最后的目镜所观察到的，就是两个重叠在一起的影像。使用者可以通过调整测距器里的棱镜或是反射镜将两个通过取景窗进来的影像重叠在一起，然后就可以从测距器上的刻度盘读出所对应景物的确切拍摄距离。其实光学测距器的基本原理就是三角形测量原理，换句话说，从两个取景窗到目标的距离并不是完全一样的，而这两段距离再加上两个取景窗之间的距离就组成了一个三角形，而测量的原理正是基于这个三角形之上。从一个最简单的光学测距器上我们可以发现，目镜的光轴始终是与两个取景窗中的一个取景窗相同轴的。而在测距器内部，两个取景窗之间的影像传递光路是完全与目镜光轴相垂直的。由此我们就可以发现，确切一点说，光学测距器应用的是直角三角形测量法。物体处于不同的位置时，直角三角形的斜边与直角边的夹角是完全不同的，只有当我们调整好棱镜或是反射镜的位置时，我们才能重新建立直角三角形；而我们从棱镜或反射镜位置得出的角度改变量，可以计算出实际相对拍摄物体的距离。运用如此简单的几何定律,我们就解决了实际拍摄时遇到的测距问题。而要谈到光学测距器的测量精度的问题时，只要明白勾股定理的就都会知道，两个取景窗之间的距离直接决定着测量的精度，当两取景窗之间的距离越长的时候，测距器的精度也就会越高。
旁轴经典：康泰时G2
康泰时(contax)G2是旁轴联动测距相机中的一个里程碑，它是由蔡司和京瓷合作在日本复活康泰时品牌之后在1994年推出的世界上第一部自动对焦可更换镜头旁轴相机G1的后继产品。以G1为初代的G系统包括先后两代机身和6只变焦1只定焦一共七只镜头，包括1994年伴随G1推出的T* hologon 16mm/f8,T* biogon 28mm/f 2.8,T* planar 45mm/f2,T* sonnar 90mm/f2.8，1996年伴随G2推出的T* planar 35mm/f2,T* 21mm/f2.8，最后还在1999年推出了一支在旁轴上很少见的变焦镜头Vario sonnar T* 35-70mm/f3.5-5.6，这些镜头的素质经过长久以来用户和爱好者们的验证，是极为出色的，更可贵的是，价格都非常平易近人。
作为一部自动对焦的旁轴相机，Contax G2在易用性和方便性上的优势十分明显，在它坚固的钛机身之内包含了自动对焦，4Fps的自动卷片，1/6000秒的快门，多重曝光，包围曝光，曝光补偿，TTL闪光/测光等等功能，凡是摄影师最需要的，都能在它身上找到，同时，G2的过片和快门声音都很轻微，除非在极为安静的环境中仔细侧耳倾听，否则，你一定会忽略到它在工作时候的声音的，这对于在某些极限状况下接近被摄者拍摄极为有用。
G2的机身采用了钛外壳和铝合金骨架，保时捷和蔡司的合作保证了G2拥有着非常优秀的人机工效界面，这也是为数不多的可以使用单手完成几乎所有功能及调节的相机(莱卡M系列就不能单手操作，要手动对焦的)，操控性堪称完美。
G2的自动对焦系统设计的很有意思，采用了主动对焦和被动对焦相结合的工作模式，在光线暗淡的地方，G2会发出一束肉眼不可见的红外线来辅助对焦，在旁轴相机经常面临的恶劣拍摄环境中，这种对焦方式无疑具备很高的实用价值。G2的取景器采用了和传统的联动测距系统略有差别的开普勒实相变焦取景系统，相机可以在使用28-90mm镜头时自动切换补偿视差，免去了使用者的一个大麻烦。G2的测光系统主要是中央重点测光，不同于单反的是，它是对涂在快门幕帘上的一块18%灰来测量反射光的，所以G2的测光非常准，比一般的单反相机要准很多。
G系统一共有7支可交换镜头，全部出自蔡司之手，个个都是同级别中的精品，其中最好的，无疑是T* hologon 16mm/f8和T* biogon 21mm/f2.8这两支超广角定焦镜头，而且，由于旁轴相机没有反光镜的阻挡，镜头后组可以无限制的接近焦平面，因此在广角镜头设计上很占优势，所获得的像质也是单反相机所难以望其项背的。下图说明了单反相机和旁轴相机在广角镜头上设计的巨大差异，下图上为C/Y卡口的Distagon 21mm/2.8，下图下为G系统的biogon 21mm/f2.8，可见单反相机上的广角镜头使用了比旁轴系统中的广角镜头多出数倍的镜片用以控制畸变，非常复杂。
70年代Leica向Zeiss订购15mm镜头，由于总产量不超过350支，所以非常稀有，市值一度超过1万美金。（所以在G16推出市场以后，不少用户将G口改为M口，并且一直到现在，美国的DAG公司依旧提供这样的服务，但是费用昂贵。）15mm f8 Hologon for Leica 这只镜头并不是因为光学表现优异而成名 (变形矫正及颜色反差非常棒，但画面不均匀，必须使用原厂的中灰渐变镜才能使画面亮度均匀)，而是由于它的光学构造只由3片镜片组成而成名。大家都知道广角镜头是最难设计的，因为会有严重的变形所以要用镜片矫正，通常20mm以下的超广角镜头用个十几片镜片矫正是很正常的事，而镜片越多则获得的像质通常会越差，所以在当时这个三片镜片组成的15mm Hologon广角代表了光学设计的一个颠峰，即使是现在光学材料发展了这么多，也依然无法逾越。
徕卡CM
徕卡CM是世界上最后一台使用胶片的顶级袖珍相机，推出于2003年，CM是Compact M的缩写，这表达了徕卡对于CM的信心和自豪，CM也以优异的品质和素质成为高端袖珍相机新标杆。CM的售价相当的昂贵，到停产之后依然要卖到7900元左右。
CM改进了人机界面，操作变得更加容易起来，曝光补偿和拍摄参数都可以方便的设定，取景器内部也增加了拍摄光圈快门，曝光补偿，合焦指示等参数显示和屈光度调节，手动对焦也经过改良，从11级变成了更加精确的无级调节。CM最重要的改进是增加了热靴底座，同时推出了一个指数为GN24的闪灯配合拍摄，这在袖珍相机中是非常少见的。
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虽然徕卡CM在数码化大潮初露端倪的2003推出，显得略微有点生不逢时，但它一经推出仍然立刻吸引了大批徕卡的粉丝和对于影像质量要求非常高的用户的注意，这是一部在任何情况下都可以信任的袖珍相机，也是你的数码系统最好的备机。
柯尼卡巧思
Konica Hexar于1991年推出，在国内称为“巧思”。这是一款采用35/2大口径定焦镜头的旁轴取景AF照相机。这台相机非常优秀，却由于市场运作的原因，几乎要埋没在历史的风尘里了。它使用了一只35/2的定焦镜头，关于巧思的这只镜头有很多的传说，由于成像优异，很多种说法提到了它其实不是由KONICA公司开发和制造的，而是另有其主人。早些时候比较流行由ZEISS公司制造的说法，而在更早时候的说法是由莱卡公司提供的镜片。当然，KONICA公司对此都没有肯定或否认，这就更给它的身份增添了些神秘。
1992年KONICA推出不能更换镜头的轻便相机HEXAR的时候，在中国曾经开过一个很不错的推广会，他的设计师当时倒是说过这样一句耐人寻味的话：“你怎么用莱卡那只35毫米/2的镜头，你就可以怎么用HEXAR的这只35/2头，你不会发现他们之间有任何的差别的……”从光学结构（甚至从镀膜）上来看，巧思和莱卡的那只老款的35/2的确没什么差别，从实际的拍摄上看，也看不出什么差异。不过，由于镜筒的内部植绒技术的应用，似乎巧思在眩光的控制上还更胜一筹。
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巧思使用了金属塑料的混合结构，镜筒采用了锌压铸材料，片窗导轨也采用了铝压件。机身的上部和低部等主要位置均采用了金属包层，外层则使用了橡胶以达到防震的目的。Hexar 很安静, 令人无法相信的安静. 大家常常这样形容 Hexar 的安静 --这只是使用Hexar 的"一般"模式. 当你在"静音"模式的时候几乎听不到半点声音, 连摄影师都很难察觉，不过静音这个优点在第二版巧思上市时因为设计专利纠纷被去掉了，非常可惜。
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巧思有 M、P、A 曝光方式，取景器宽大明亮，快门顺畅，噪音几近无声。速度30~1/250s，35mm/2镜头质量没得说，只是 1/250 速度太低。它是一个用于低照明的专业相机，并非合适用于所有的人。使用主动式多束自动对焦，最近对焦距离为0.6m，半按快门钮对焦自动锁定。手动对焦时距离以数字显示在液晶显示屏上，手动对焦的设定为0.6到999m (无限远)，手动对焦不方便。巧思的取景器宽大明亮无变形。框线移动补偿平行视差和影像尺寸，和六十年代的Konica Auto S2取景器一样但巧思的框线是由马达驱动。巧思在P和A模式下都是使用中央重点测光，M模式下则是点测光。
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