Die Belichtungsmessung dient der richtigen Belichtung einer Aufnahme. Jedes fotografische Verfahren muss zur Bilderstellung erst einmal feststellen, wieviel Licht für die Aufnahme zur Verfügung steht. Mittels Belichtungszeit und Blende steuert man dann, wie groß die „Lichtmenge“ ist, welche auf den Sensor trifft. Je höher dessen Empfindlichkeit, desto weniger Licht wird benötigt.
Bei analogen Aufnahmen gibt es Filme mit unterschiedlicher Empfindlichkeit. Daraus ergaben sich unterschiedliche Eigenschaften des Materials, wie die Körnung zum Beispiel. Bei digitalen Kameras kann man heute die Empfindlichkeit über die ISO-Einstellungen regeln. Aber auch die wirken sich mehr oder weniger auf das Endergebnis aus. So kann man also mit der Wahl der Variablen wie Blende, Belichtungszeit und ISO-Empfindlichkeit bewusst das Ergebnis beeinflussen. Die Automatik der Kamera ist da nur ein guter Mittelweg für den schnellen Gebrauch. Aber immer benötigt man eine möglichst genaue Belichtungsmessung.
Grundlegende Messverfahren sind die Objektmessung und die Lichtmessung. Bei der Objektmessung wird das von einem Objekt zurückgeworfene oder selbst ausgestrahlte Licht gemessen. Es ist die derzeit gängige Methode und wird von vielen Herstellern in DSLR-Kameras verwendet. Und man kann weiterhin zwischen Mehrfeld-, Integral- oder Spotmessung unterscheiden. Im Alltag sind seit Jahren die Zeiten für zusätzliche Messgeräte vorbei, die Objektmessung in der Kamera eingebaut.
Bei der Lichtmessung haben sich Handbelichtungsmesser erhalten, denn hier versucht man das tatsächlich einfallende Licht über eine Kalotte zu messen. Danach müssen die Werte aber zur Kamera übertragen werden. So findet man das Verfahren nur noch bei Studioaufnahmen und die Objektmessung hat sich als TTL-Belichtungsmessung durchgesetzt, wo durch das Objektiv hindurch gemessen wird.
Über die Jahre wurde versucht, dieses Prinzip durch verschiedene Messmethoden weiter zu verfeinern. Bei der Integralmessung wird der gesamte Bildbereich gleichmäßig in die Berechnung einbezogen. Diese Methode ist in den meisten Kameras mittlerweile der mittenbetonten Integralmessung gewichen. Dort wird die Bildmitte stärker als die Bildränder gewichtet. Die Spotmessung ermittelt den Belichtungswert aus einem kleinen Bereich in der Bildmitte, wo man gezielt kleinere Objekte anmessen kann. Bei der Selektivmessung ist dieser Bereich schon etwas größer und es findet auch eine Gewichtung statt.
Mittlerweile gelten alle diese Varianten als Spezialmethoden, denn sowohl bei Schnappschüssen als auch in der Profifotografie greift man auf Mehrfeldmessungen zurück. Je nach Gerät können bis zu 1000 Messpunkte ausgewertet werden. Im Detail ist das bei den verschiedenen Herstellern unterschiedlich gelöst. Die Kamera wertet die einzelnen Messpunkte unterschiedlich, je nach Motivprogramm, Fokus und anderen Eckdaten.
Woran erkennt man eine gut belichtete Aufnahme? Bei modernen Kameras wird direkt am Bildsensor kontrolliert und bei der Auswertung des Histogramms das Bild sogar hinsichtlich der Verteilung der einzelnen Tonwerte analysiert. Hier wirken auch die diesbezüglichen Einstellungen moderner Kameras, wie Belichtungskorrekturen oder Histogrammausgleich.
Immer hängt es auch vom Motiv und der angestrebten Bildgestaltung ab, wie belichtet werden soll. Eine ordentliche Belichtung oder ein gutes oder schlechtes Histogramm gibt es deshalb eigentlich nicht. Anstelle dessen geht auch eine Automatik von Einstellungen aus, die diverse Erfahrungswerte berücksichtigen. Bei Überbelichtung fehlen im Histogramm die Tonwerte in den linken, also dunklen Bereichen, während im rechten Teil die Kurve hoch ausschlägt. Bei Unterbelichtung ist es umgekehrt.
Eine ausgewogene Belichtung ergibt auf dem Sensor also ein Bild, dessen Histogramm eine glockenförmige Tonwertkurve hat, bei der weder Schatten noch Lichter abgeschnitten sind. Das kann man auch für die einzelnen Farbkanäle abbilden und je nach Farbigkeit differieren die Einzelkurven dann. Je nach Szene ergeben sich größere Abweichungen zur Idealkurve, wie beispielsweise bei Aufnahmen vom Strand, einer Winterlandschaft, im Gegenlicht oder bei Abenddämmerung. Da muss letztendlich der Fotograf entscheiden, wie hell, dunkel oder kontrastreich das Motiv für den Betrachter rüberkommen soll.
Selbst bei ordentlicher Messung und Analyse ist die Kamera manchmal einfach nicht mehr in der Lage, alle Bildbereiche ansprechend aufzunehmen, ohne dass es sich um eine Fehlbelichtung handelt. Mitunter ist einfach zu wenig Licht da, und ein Blitz nicht mehr sinnvoll. Da gerät die Empfindlichkeit des Sensors an seine Grenzen und Farbrauschen tritt ein. Bei Motiven mit zu geringem Kontrastumfang, wie etwa Aufnahmen im Nebel, gibt es aber gute Möglichkeiten in der Nachbearbeitung vom Bildmaterial. Bei Motiven mit zu hohem Kontrastumfang kann man etwa auf die Morgen- oder Abendstunden ausweichen. Sind Lichter oder Schatten zu stark ausgeprägt, kann in den betreffenden Bereichen, wo schon Bildinformation verloren gegangen ist, auch entsprechende Software keine Abhilfe mehr schaffen. Manche Kameras bieten da die HDR-Option, wo eine kleine Belichtungsreihe zu einer Aufnahme zusammengefasst wird.