在历史上TTL 其实分两个阶段发展，一个是相机内置TTL 测光及备有TTL 功能的闪光灯。有趣的是，由相机TTL 发表后差不多15 多年后，才有TTL 闪光灯出现。TTL 的出现，给用家最大方便莫过于就算在仓促的情况下拍摄，来不及估计距离、调较光圈，用闪光灯时都不会有太大偏差，令新闻摄影等工作变得更容易。
外测光到内测光
TTL全名是Through The Lens，意指「通过镜头」。在没有有TTL之前，相机测光主要靠机身外的Cds (Cadmium-Sulfide硫化镉光敏电阻)，易受环境光影响，不能反映光线经过多层镜片或加上滤镜时出现的光量损失，会造成曝光不足。而TTL的测光元件则设于机身内部，约为镜头后接近底片的位置。由于是测量通过镜头后的光线，所以TTL的准确度比外测光更为优秀。
我们先说说TTL 相机历史。其实声称世界上首个使用TTL 测光系统的相机存在争论，因为在60 年代，几家相机公司包括Topcon、Nikon 及Pentax 等都先后推出有TTL 测光的相机，Pentax 先于1960年提出这个概念，但等到1964 年推出Spotmatic 才正式量产，反而Topcon 于1963 年先行推出市场，略占先机。
1963 年第一台推出市场的TTL 测光相机Topcon RE Super
1964 年推出的Pentax Spotmatic
Pentax1971年推出Pentax ES，意指electronic shutter，是全球首部可以由TTL系统连动控制快门速度的单镜相机。由于使用电子控制，变成无段式快门，突破原本机械快门预设限制，如1/ 53秒或1/ 1300秒的速度都可以达到，令曝光的精确度提高，不过当年Pentax并没有将此概念进一步发展具备TTL的闪光灯。约7年后，1978年，Olympus推出了全球首支TTL闪光灯T32，TTL测光加闪光系统才正式出现。
1971年推出的Pentax ES
自动测光到TTL测光
最初期的闪光灯不能改变输出，每次闪灯都是全输出。主体与相机之间的距离如果有所改变，就要靠调较光圈来控制闪光的接收量，从而得到合适的曝光。后来出现了设有外置测光原件的自动闪光灯，可以根据主体的受光程度来控制闪灯输出。至于闪光灯控制光量的方法，在于控制闪光开与关的时间。闪光发生的时间仅在1/1000 至1/10000 秒之间，当快门开启时，闪灯也同时作出输出。当测光元件认为物件反射的光量足够时，就会在曝光中途、快门仍然保持开启时终止闪光输出。主体的曝光于是就靠闪灯来完成，至于背景环境的曝光，主要靠快门开启的时间来决定。
不过自动闪光灯正是重复相机外测光的问题，如果镜头装上滤镜，就会影响闪灯输出的准确性。而TTL 的闪光灯出现后，因为可从镜头测光得到光圈及主体光度等数据，就能如实反映所需光量，更精确地控制闪光时间，省下过去要计算光圈及距离的麻烦。现代闪光灯更可以做到变焦连动，帮助调校照射范围，令电源更有效利用而不致浪费。
设有外置测光元件的闪灯，安装滤镜后便要手动调高输出。
TTL 闪灯测光设在机身，即使加上滤镜、使用跳灯甚至离机闪灯亦可进行准确的输出。
但有一点要留意，跟自动测光、曝光一样，TTL 闪灯主要是提供一个正常的曝光量，有需要时仍可透过闪灯输出补偿（Flash Compensatoin）作出改动，一般闪光灯都有1/3 级的EV 调校。所以TTL 最好作为正常曝光的参考指标，有需要时再作出改动，而非铁板一块。
另一方面，当我们将相机设定在自动曝光模式（如P 或Auto ）时，相机很多时都会将光圈及快门固定在某一数值。如果我们希望对景深、主体的动态表达及背景的光度有较佳的控制，就一定要使用M 手动曝光模式。
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