在绝大多数相机的说明书或参数释义上，我们都会看到EV的身影，曝光补偿也是以EV为单位，但到底什么是EV却似乎很少有人提及，因为讲实话这是非常基础的知识，就好像我们没有必要明白汽车转向轮是如何工作的，只需要知道转方向盘它会拐弯就好。但对于每一个想要比较深刻理解曝光的朋友而言，理解EV的含义可以说是相当有意义的，所以小胖今天来尝试讲一讲这个基础概念，会涉及到一些很简单的数理推导，相信稍有一点基础的朋友都能看懂。（或者可以直接去看最后2段）
所谓EV，英文全称Exposure Value，也就是曝光值，对于一套成像系统而言，成像的完整含义是镜头供给的通光量值，与测光单元测出的正确曝光所需的曝光值所匹配，换句话说就是当镜头提供的EV值与测光所需的EV值相同时，即可实现数学意义上的正确曝光。因此本文会从供需两面来讨论EV的实际意义。
首先是供应面，EV是由光圈和快门速度构建的，对同一块CMOS而言，F5.6 1/125秒所获得的EV值，等同于F4 1/250秒、F2.8 1/500秒、F2 1/1000秒或F8 1/60秒、F11 1/30秒，即便这里面各种组合的最终成片虚化效果不同，MTF/SFR不同，锐度不同，但它们的出片亮度却是相同的，用数学定义来说的话，EV就是把光圈F值和快门速度这两组等比级数转换为一个等差级数，它的计算公式如下：
2对于曝光来说是一个很奇妙的数值，我们的光圈F值比如F1.4、F2、F2.8等等分别对应的是2的1、2、3次方后开平方根，而快门速度1/2秒、1/4秒、1/8秒其实也就是以2为倍率的变化，因此在EV的计算中就采用了以2为底的对数。F1.4以2秒曝光，代入上式可得EV=0，而F2 4秒、F2.8 8秒也同样EV=0，所以相同的EV理论上有无数种F值与快门速度的组合。而对于成像系统的镜头供给面而言，EV值越高时，相同光圈下快门速度越快，或者相同快门下F值数字越大（也就是光圈越小），这说明被摄物的辉度或照度够高。所以基本可以理解为EV越高，拍摄环境的亮度越高。
接着是需求面，也就是测光，目前的相机内置的基本都是反射式测光，也就是测量物体自然表现的亮度，熟悉英文教材的话会见过luminance，也就是辉度。而相对应的入射式测光就是测量投射到被摄物上的亮度，illuminance，即照度。无论是哪种测光方式，最终确定所需通光量还需要让感光度参与进来，作为电压信号放大的步骤，它的设置值也会影响通光量需求。对于自动曝光相机而言，要做的事情就是让测光单元计算出曝光的需求量，再以此为基础给出相应的EV对照表，按用户设置进行调整，比如光圈优先就是用户调整光圈，系统自动计算快门速度。当两者匹配时就是正确曝光（这里的正确仅仅是数学意义，并不意味着准确还原实景，因为测光有时候并不准确）。
但这个匹配是如何完成呢？因为通光量供应面采用的是EV为单位，那对于测光需求面而言，同样使用EV就OK了，对于常用的机内测光而言，我们有f表示光圈的F值、s表示快门速度、I表示ISO敏感度、L表示物体辉度，有以下公式：
此时的K是反射式测光的常数，事实上入射式也有一个常数C，它俩的比值就是辉度L和照度E的比值：K/C=L/E，这也是为什么很多外置测光表既能测入射也能测反射的原因，因为他们之间是可以计算转换的，以机内测光的18%中性灰而言，K/C=L/E=0.18。
接着把上面的公式进行移项，可得：
而这样移项的目的在于方便进行以2为底的取对数，即：
所以，以此为计算基础即可通过ISO、辉度、反射常数K值，或ISO、照度、入射常数C值为需求面参数来匹配F制光圈和快门速度的供应面参数，实现正确曝光。在1960年的美国国家标准定义里给出了K的参考值3.125。反射测光的另一种移项式可得：
以2为底取对数则有：
从左到右每一个对数值其实分别意味着光圈值、时间值、速度值和亮度值，也就是美国国家标准里的加法曝光系统：EV=光圈值 时间值=速度值 亮度值。基本上总括了EV在曝光系统供需两面的功能和算法。
EV的具体取值很大程度取决于通光量，也就是供应面，在数字时代的ISO是光电转换后，模数转换前的电荷阱容电压信号放大，胶片时代虽然底片度数固定，但我们依然可以把100度的胶片以800度的程序迫冲，而且得到的结果跟数码端比较类似——颗粒（噪点）会变得明显。
事实上相机的测光灵敏度是有限的，单反的测光元件位于光学取景窗的上面一点，通过主反光板反射的部分光线在进入五棱镜之前还会进行一次再分光，部分用于取景，部分用于测光。对焦系统类似，通过穿越半透式主反光板的小部分光线进行对焦。无反的测光和对焦都在主CMOS上，虽然费电，但可以更多利用入射光：以各家产品为例，上限基本都是到20EV为止，但下限差别较大，佳能1DX2只能到0EV，尼康D5矩阵测光可到-3EV，但点测仅2EV，亮部重点0EV，索尼A9/A7R3/A7M3则是全时-3EV。
最后简单总结一下：EV的意义在于帮助相机测光单元正确测定镜头提供的光，镜头提供了多少EV，测光单元就让光圈、快门以该EV值为准设置调整范围，用户可在该范围内自己选择光圈快门。照度或辉度不变的情况下调整ISO，比如增大ISO相当于就是提高了需求面的EV，相应就需要增加供应面EV，所以快门变快或光圈变小，但出片亮度与调整ISO前一致。
与之对应的是调整曝光补偿，它修正的是供应面EV，加曝光补偿建立在测光单元先准确测定供需两面匹配的EV值之后，补偿系统要求拍得更亮！于是直接在它认为准确的基础上干预光圈变大或快门变慢，拍出来的照片亮度超过调整曝光补偿前。换句话说就是供应面EV>需求面EV，大致的概念也就能继续以此类推了。
