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Eine Systemkamera ist ein Fotoapparat mit austauschbaren Komponenten innerhalb eines voll kompatiblen Kamerasystems. Die wichtigsten Komponenten eines solchen Systems sind einerseits die Kamera (d.h das Kameragehäuse) und andererseits die passenden Objektive. Ein anderer Ausdruck für Systemkameras ist daher auch Wechselobjektiv-Kameras.
Das definierende Element eines Systems ist die Schnittstelle zwischen Kamera und Objektiv, die Mechanik der Befestigung des Objektivs an der Kamera und das Auflagemaß, als Parameter für die Konstruktion des Objektivs, damit dieses die gesamte Bildfläche (Film oder Sensor) der Kamera ausleuchtet. Als Mechanik der Befestigung des Objektivs an der Kamera wurden anfänglich Schraubgewinde gebaut, die nach und nach von Bajonett-Anschlüssen abgelöst werden, die einen Objektiv-Wechsel wesentlich erleichtern und beschleunigen. In einem Bajonettverschluss konnten dann an bestimmten Stellen elektrische Kontakte für die Stromversorgung des und Datenkommunikation mit dem Objektiv angebracht sein.
Gängigerweise hat jeder Kamerahersteller ein oder mehrere eigene Systeme. Es gibt allerdings Unternehmen wie beispielsweise Sigma und Tamron, die für Kameragehäuse anderer Hersteller Objektive oder anderes Zubehör produzieren. Das Micro-Four-Thirds-System wiederum ist das bekannteste Beispiel für einen Standard, auf den sich mehrere Hersteller geeinigt haben. Ferner kann man eventuell fremde Objektive dank eines Adapters an seiner Kamera verwenden, dabei gehen aber oft Funktionen wie der Autofokus verloren. In den meisten Fällen bedeutet ein Systemwechsel für einen Fotografen, sich sowohl eine neue Kamera als auch neue Objektive kaufen zu müssen.
Nicht als Systemkameras gelten Kompaktkameras und Bridgekameras. Auch wenn es für diese Kameras spezifisches Zubehör geben mag, das man nur für die jeweilige Kamera verwenden kann, fehlt ihnen das entscheidende Kriterium für eine Systemkamera: Man kann das Objektiv nicht wechseln. Analoge und digitale Spiegelreflexkameras (SLR) weisen wechselbare Objektive auf und gehören daher zu den Systemkameras.