光圈、快门速度和ISO值是决定曝光的三大要素，而相机中的测光系统则彼此匹配。相机的测光系统只是简单地测量由被摄场景中反射出来的光线总量，即“反射测光”，然后，相机会根据该测光值确定一组曝光参数，以获得较为平衡的曝光。可以选择全自动模式，让光圈、快门速度和ISO值全部由相机来决定。也可以手动完成这组参数的设置。
在测光过程中，有很多情况都会导致测量误差。大多数相机的测光系统确定“平衡的”曝光的准则，是让整个场景中尽可能多的区域都呈18%的中性灰。之所以会这样，是因为一般来说，大部分场景都会将入射光的18%反射出去。对于很多场景而言，这种默认的准则的确能收到良好的效果比如蓝天下青翠的草地。但事实上，现实世界并不全是由中间调组成的。阴暗的森林，明亮的雪景，以及白色的天空，等等，这些都会对现有的测光系统造成困扰。这也就是为什么我们常常会遇到曝光问题，而导致照片看起来太暗或者太亮。
在相机的取景器和显示屏(机顶液晶屏或机背显示屏)上，都有电子模拟曝光显示，即一条直线，等分为多个挡。在直线的中点有一个标志，该点位置即代表相机测光系统认为“正确”的曝光。在使用曝光补偿时，在拨动拨盘调节补偿值的同时，会看到电子模拟曝光显示上的指示标志会随之正向或负向移动。当它向“+”号标志的方向移动时，照片会变亮 ;反向拨动拨盘，指示标志则会向“-”号标志移动，让照片变暗。
在从光学取景器中观察场景时，无法直接看到这种调整对于画面效果的影响。但是，如果使用的是即时取景模式，或者电子取景器(EVF)，就能够实时观察到曝光补偿的效果。具体需要应用多少数量的补偿，这是由多个因素共同决定的，比如拍摄对象的色调，光线条件，以及所使用的测光模式。
大部分的数码单反相机都提供以下三种基本的测光模式：分区测光，中央重点测光，点测光(这三种模式在不同的相机上会有不同的名字)。这几种测光模式，都会以不同的比例对场景中的某些区域有所侧重，因此使得相机的曝光结果产生某种倾向性。如果想对画面中的某个位置进行精确的测光，点测光模式是最佳选择。顾名思义，只对画面中某个很小面积的区域进行测光(一般而言，点测光的目标区域是视野的正中心，但是很多相机也允许将当前处于激活状态的自动对焦点作为测光点)。
中央重点测光模式是一种继承自胶片相机的测光模式。虽然它会对整体画面进行测光，但同时会默认，拍摄主体的位置是靠近画面中心的，因此会将测光的重点区域放在中心区。而当今的单反相机更是拥有了智能化的分区测光或多点测光系统(如佳能的评价测光模式，以及尼康的矩阵测光模式)，这些系统会将画面分为多个区域，并对这些区域的亮度进行分别测量，最后，系统会对各区的测光结果进行分析和整合，然后再应用到曝光上。
当半按快门时，不仅仅是反射光的数量，还有很多其他的因素也会被相机识别、测量并进行综合计算 ：自动对焦点的位置、拍摄主体的大小和距离、场景的色彩以及是否存在逆光等等。
分区测光模式带来的一个问题便是，在相机显示最终的曝光参数建议时，不知道相机系统是否已经做出了相应的调节、这些调节的程度是多少。再次回到雪地天鹅的场景：此时，先进的分区测光系统可能已经识别出来，所面对的是一片白茫茫的场景，于是直接决定增加曝光，以保证画面是明亮、雪白的。
但是，如果并不了解这一点，因而仍然使用了正值的曝光补偿(因为你以为，相机的测光系统会把雪景当做18%灰度来处理)，那么照片就会过曝。但是，相机也可能并没有增加足够的曝光量，那么，这时如果你没有应用任何正值的曝光补偿，就可能让照片欠曝。这就需要多多熟悉你的相机的“习性”，了解它的分区测光系统在不同的场景、不同的光线条件下，一般是如何反应的，是否有某种倾向性。这样，便可以事先估测，当前的场景是否会让测光系统“失策”。
相机的直方图为我们提供了关于曝光情况最可靠的指示。描绘出了一张照片中所有影调的分布情况从最左侧的阴影直到最右侧的高光。所拍摄的每幅画面都是不同影调的混合，而直方图的形状正是其忠实的反映。一个由中间调主导的场景比如一座被青山环抱的教堂，其直方图的中间段就会出现一座“山峰”;而在明亮晨光的背景下、树木的剪影，这样一幅画面的直方图，就会呈现中间段平缓而较浅、左右两侧兀然高耸的形态，因为这一场景几乎只包含了暗调和高光。如果直方图的信息峰超过了最大显示范围的边框，就被称之为“修剪”，这也就意味着该照片这部分的画面细节信息被丢失了。
如果使用相机的手动曝光模式，那么就成为了整个曝光程序的控制者。测光系统仍然是处于激活状态的，会通过取景器以及显示屏上的电子模拟曝光显示来对当前的曝光设置做出反馈。
电子模拟曝光显示的指示线中点，代表了对于中间调的正确曝光，其左右两侧各三挡，也属于这一曝光范围之内。曝光指示标志会在指示线上左右移动，如此来显示，根据其测光结果，拍摄主体的受光情况与中间调之间的差距为多少。请注意，这里的“中间调”只是相机根据自己的测光结果来确定的，相机系统并不知道，你真正指向的物体是什么。
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将镜头对准中间调的区域，曝光指示标志应该位于指示线中点附近的位置。如果不是这样，那么就要相应地调节曝光参数。