無反上限高於單反？從測光談起！

這兩天拍照的時候有朋友在感慨：相機是如何做到準確曝光？你的單反和我的微單形態不一，又為什麼都能準確測光呢？小胖一時語塞，並非答不上來，而是這個問題很容易一環套一環，變成一個巨大的話題，小胖並不想特別複雜地來進行解釋，今天就趁這個機會，先從測光的歷史一步步說起吧。

在相機誕生之初（1839年）是沒有測光這一說的，因為曝光時間實在太長，基本上全靠估計。後來才有了光化計、減光表懷錶式等純模擬式的物理測光系統，再到1930年以硒為測光體，因為硒並不需要外接電源就會對光有反應而產生電流，所以那時候的測光表甚至不需要電池，而後硫化鎘解決了硒無法在弱光下工作的問題，而且引用了現代測光表的入射式設計，頂部有個白色的半球用以均勻光線，再到後來把測光體換成了大家耳熟能詳的硅光電二極體，就變成了目前的外置測光表。

說到這兒其實可以簡單延伸一下，數碼相機時代不知道為什麼總有一撥人特別喜歡返古，總覺得外置測光表就是比內置的靠譜，事實上測光表對於膠片大中畫幅的意義明顯更大，而且測光表的賣點在功能而不是性能，但很多高級功能對於目前大多數碼相機都是用不到的……所以數碼時代就別折騰外置測光表了，專業人士尚可說測光表利於簡化棚拍調燈流程，普通玩家湊熱鬧就沒必要了。

事實上測光表一直以來都想著是要做到機身內的，一開始的內置是靠外掛，像外置閃光燈一樣掛載在機身上，但很快就被完全內置的測光系統所取代了，最初是不與光圈快門聯動，只是單純作為測光參考模塊，比如1936年推動35mm全畫幅膠片相機大潮的Argus A2B（如上圖，機頂內置減光表，需手動對齊天候特徵後進行計算），再比如1935年的蔡司Ikon Contaflex雙反，但就產品形態來看還是1+1，並沒有做到完全合二為一。而且跟自動對焦發展史上的鏡頭對焦一樣，因為沒有TTL，所以對焦系統瞄準的點跟鏡頭瞄準的點還不一樣，前面提到的測光系統也是如此，直到東京光學的RE Super出現，才解決了TTL測光的問題。

因為那時候沒有自動對焦（1963年），所以測光模塊大家的第一反應都是裝到主反光板後面，為了讓光線可以通過主反光板，東京光學RE Super在主反光板的反光鍍膜上刻出一道道線條（如上圖），讓光線從此穿透並抵達位於其後方的2個硫化鎘測光模塊上。蔡司Ikon Contarex SE則是把測光模塊放在現代單反相機對焦模塊的位置，通過主反光板後的副反光板反射的光線進行測光。

而後來自動對焦模塊的出現，測光模塊又被移動到了五稜鏡中，現代單反相機的測光模塊就位於光學取景器的正上方，具體的結構可以看下圖，Metering Sensor即為測光模塊：

反光板反射的光線在通過對焦屏之後就被一片分光鏡分成2條，其一用於光學取景，其二就用作測光。而現代測光系統經歷了幾個關鍵詞，第一是分區，也稱為矩陣測光，將畫面切割為多個獨立的區域；第二是加入對焦距離信息，也被稱為3D測光；第三是加入色彩，也被稱為RGB測光。接下來小胖就來簡單講講現代單反相機的測光設計演變。

尼康1983年的FA和佳能1987年的EOS 620開始採用分區測光，比起單片式測光來說，分區的好處可能不需要小胖多說了吧，簡單來說就是測光更有針對性，尼康FA的AMP系統分為5區，根據拍攝亮度和對比度的不同足足有20種不同的測光類別，這也算是測光系統歷史上最大的技術變革之一了……而1994年的佳能EOS 1N就已經是16區測光設計，且增強了對焦系統聯動功能，在當時已經是非常強大的存在，下圖為EOS 1N的對焦模塊結構。

因為結構性上已經穩定下來，不在需要倒騰來折騰去，測光系統可以專註於精細化發展，最簡單的套路就是更多的分區，比如2009年的佳能7D就採用了多達63區測光，但最關鍵的是加入了色彩檢測機制，每一個對焦區域對應1個像素點，這主要因為傳統測光模塊對紅色（長波長）很敏感，對藍色（短波長）不敏感，拍攝紅色主色調時容易欠曝，而藍色主色調時容易過曝，所以7D加入了一個雙層感光晶元來區分不同波長的色彩，提高測光準度，下面是7D的測光模塊圖：

事實上測光模塊的感光晶元跟對焦模塊一樣，都是由像素點組成，當發展到2014年的7D2的時候，252區分區、15萬全RGB彩色像素測光模塊問世（下圖），每一個區域對應了多達600個像素點。換句話說這塊測光模塊跟成像CMOS也只有尺寸上的區別而已，而且RGB測光模塊對於人臉識別的優勢是十分明顯的，測光與對焦已經完全成為了相輔相成的存在。最新的1DX2甚至是216區36萬像素，單區像素點多達1667個！同時還得說一句：佳能1系列佳能數碼相機里唯一可以點測光與對焦點聯動的機型，事實上目前的佳能單反也全都是像素測光，一直沒做點測聯動只能說是策略問題，你要說它擠牙膏也行，雖然大多數時候也不影響使用。

那麼回到最開始的問題上，單反的測光和對焦一樣採用的是獨立位置設計，而無反系統則完全相反，這兩者孰優孰劣呢？相對來說，無反的對焦和測光都扔到了CMOS上，因為不存在公差，外力也不會影響到光路，再加上單反的獨立側光模塊實質上也就是一塊成像感測器，所以無反的片上測光是數碼時代的又一種新的突破形式，即便是索尼a6000這種老機型，也是1200區測光，除此之外新機身的測光系統優勢還在暗部測光等方面，比如A7R3、A9可以在-3EV進行測光，單反則只能做到0EV。

而且測光模塊不像片上相位差對焦點需要做半遮擋，它的像素點是可以同時用作成像使用的（類似佳能的全像素雙核），所以對成像性能也沒有影響，試想單反在抬起反光板用實時取景時，不也就是用CMOS測光嘛……所以從測光來看，無反的上限也會更高一些，突破的難點比較純粹，就是製造工藝和軟體演算法而已，不像當年單反測光系統還要不斷改變機身設計來進行適配。

所以，關於測光的過去、今天和未來，你又有哪些看法呢？歡迎評論區留言！