这篇内容回顾了相机自动曝光技术的发展史，从早期的硒光电池、硫化镉光敏电阻，到性能更优的硅光电二极管，详细梳理了测光元件的演进。文章接着介绍了 TTL（通过镜头）测光如何成为行业标准，并探讨了多区测光技术（如矩阵测光）与 APEX 计算体系如何为相机赋予“智能”。最终，文章落脚于相机电子化浪潮，特别是佳能 AE-1 和美能达 Alpha 系列的创新，阐述了技术进步如何将摄影从复杂的专业技能转变为普通人记录生活的工具。
测光元件的发展
摄影测光始于 19 世纪，早期依赖经验或简陋工具。直到 20 世纪 30 年代，光电元件的出现才让精确测光成为可能，为自动曝光铺平了道路。
硒光电池： 最早用于摄影测光的光电元件。它利用光电效应，光照越强，产生电流越大，从而驱动测光表的指针。
- 优点： 无需外部供电，光谱响应接近人眼。
- 缺点： 强光下会衰减、弱光灵敏度低、体积较大。
- 典型应用： 奥林巴斯 PEN-EE 相机，其镜头外圈的“复眼”结构就是硒光电池，能根据光线自动设定光圈。
硫化镉 (CdS) 光敏电阻： 体积更小、灵敏度更高的替代品。其原理是光照越强，电阻越小。
- 缺点： 存在“强光记忆效应”，即从亮处移动到暗处测光时，响应迟缓会导致读数偏高，造成暗部曝光不足。
- 典型应用： 徕卡-美能达 CL，测光探头位于快门帘前方。
硅光电二极管 (SPD)： 性能卓越的测光元件，至今仍在数码单反中使用。它产生的电流与光照强度成正比，性能稳定且响应迅速。
- 优点： 克服了 CdS 的记忆效应，强光和弱光下表现均很出色，体积小。
- 缺点： 对红光异常敏感，需要加装蓝色滤镜校正。后续的磷砷化镓光电二极管 (GPD) 解决了此问题。
值得注意的是，无反相机时代将测光功能统一整合到了主 CMOS 传感器上，但测光精度不仅取决于元件本身，其在光路中的布设位置也同样关键。
TTL 一锤定音
TTL (Through the Lens)，即“通过镜头测光”，是现代相机的标准。它直接测量穿过镜头的光线，从根本上解决了外置测光因视角不同而产生的误差，并完美适配可更换镜头的相机系统。
虽然技术概念早已出现，但 TTL 的普及始于 20 世纪 60 年代，这得益于半导体技术的发展。
量产先驱： 东京光学的 Topcon RE Super (1963年) 是公认最早实现量产的 TTL 测光单反之一。它开创性地将 CdS 元件贴在反光镜后方，通过镜面上的特殊刻线折射部分光线进行测光。
市场普及者： 宾得 Spotmatic (SP) (1964年) 虽然上市稍晚，但凭借巨大的销量成为经典。它将两组 CdS 元件置于五棱镜内，实现了中央重点平均测光。
闪光测光革命： 奥林巴斯 OM-2 (1975年) 带来了“TTL Direct”系统。它在快门开启后，直接测量从胶片表面反射回来的光线，精准解决了闪光灯等瞬时光源的测光难题。
多区测光技术
随着 TTL 技术的成熟，相机厂商开始追求更智能的测光方式，以应对复杂的光线环境。多区测光应运而生，它将画面分割成多个区域独立分析，再计算出合适的曝光值。
技术雏形： 1966 年，美能达 SR-T101 引入了 CLC (对比光补偿) 系统。它使用两组 CdS 元件分别测量画面的高光和阴影区，并进行补偿，被视为现代多区测光的鼻祖。
质的飞跃： 微电脑的引入使算法成为可能。1983 年，尼康 FA 推出了 AMP (自动多模式) 测光系统，成为全球首款实现矩阵测光的相机。它将画面分为 5 个区域独立评估，远比传统的中央重点测光更智能。
此后，多区测光的发展路径就是不断增加分区数量和优化算法：
- 佳能 EOS 620 (1987年)：6 区评价测光。
- 佳能 EOS 1N (1994年)：16 区评价测光。
- 佳能 EOS 7D Mark II (2014年)：内置 15 万像素 RGB 测光传感器，将画面划分为 252 个区域。
- 美能达的“蜂巢式测光系统”也是这一技术路线的代表。
计算的基石：APEX
有了先进的硬件，还需要一套统一的计算标准。APEX (加法曝光系统) 成为了这个基石。它将复杂的曝光参数抽象化，为相机自动曝光提供了简便的计算框架。
APEX 系统的核心是 EV (曝光值)，它代表了所有能产生相同曝光量的光圈与快门组合。
其核心价值在于，它将曝光量抽象为一个统一的 Ev 值。这意味着，在确定感光度后，用户只需控制一个变量（如光圈），相机便可自动计算出另一个变量（快门），这正是光圈优先 (Av/A) 和快门优先 (Tv/S) 模式的工作原理。
相机内部通过“程序线”来实现自动曝光决策。例如，美能达 Alpha 7000 会根据所用镜头的焦距（广角、标准、长焦），采用不同的程序线，优先保证不同场景下的最佳曝光组合。
由机械到电子的演进
当硬件、算法和算力都准备就绪后，相机电子化浪潮彻底改变了摄影的面貌，将拍照的权利交到了每个普通人手中。
里程碑式的佳能 AE-1 (1976年)： 它率先用集成电路和微电脑取代了复杂的机械联动结构，实现了快门优先自动曝光。
- 结果： 机械部件减少 300 个，成本大幅降低，可靠性提升。
- 影响： 凭借亲民的价格和易用性，AE-1 成为史上最畅销的单反之一，确立了相机电子化的趋势。
自动对焦革命： 美能达 Alpha 7000 (1985年) 作为全球首款实用的自动对焦单反，再次重塑了行业。而其继任者 Alpha 7700i (1988年) 则在自动曝光的智能化上迈出了关键一步。
软件定义功能： Alpha 7700i 引入了“艺术创作软件卡”系统。用户通过插入不同的卡片，可以调用特定的场景模式（如人像、风光），让相机自动完成复杂的参数设置。这开创了相机功能可由软件扩展的先河。
「光，终于能被追上。」 —— 尼康 FA 宣传语
从创意卡和条形码（佳能 EOS 10 的 ART CODE 系统）这些早期的探索，到今天智能手机和相机中无处不在的场景模式，技术的初衷始终未变：隐藏复杂的计算，只为帮助用户轻松定格眼前的瞬间。
从追逐光到驾驭光
技术的发展，让曝光和对焦的壁垒逐渐瓦解，记录生活的权利从少数专业人士传递到亿万普通人手中。我们从追逐光线的旅人，变成了驾驭光影的创作者。了解这段历史，我们才能明白手中设备的由来。最好的相机，永远是那台你乐于用来捕捉生活的一台。