Nikon公司一开始并不是单反相机制造商，在Nikon F推出之前，他们主要生产旁轴取景相机和镜头。第一支插刀式Nikkor镜头是为CANON公司的Hansa Canon相机而生产的。早期的Nikon旁轴取景相机使用Contax卡口，当时有些Nikkor镜头被设计成双卡口，通过一个转换接管既可以使用Contax卡口，也可以使用Nikon公司自己的F卡口，因此早期的一些F卡口Nikkor镜头也可以使用在某些旁轴机身上。
Nikon F推出时，F卡口的Nikkor镜头称为Auto Nikkor，F卡口的设计使得机身与镜头可以通过它们各自的连动拨杆进行通讯以完成测光和实际拍摄过程，“自动”是指可以用最大光圈取景，使得取景器中的影象最明亮，从而更易于对焦、构图及测光，当你按下快门进行拍照时，机身曝光连动拨杆将驱动镜头上的光圈拨杆将镜头的光圈收缩至实际拍摄光圈进行曝光。这种“自动化”是通过机身与镜头上的连动拨杆来实现的，早期的Nikon F专业机身(可更换棱镜)和Nikkormat机身(固定五棱镜)上都有内置测光表，Nikon F机身的测光表在可更换取景器中；而Nikkormat机身则位于固定五棱镜中。测光表将根据摄影师选择的光圈对特定的景物进行测光而取景仍然采用最大光圈，这就叫做全开光圈测光，也称为开放光圈测光。但并非所有的Nikon相机上内置了测光表，如Nikon大F相机的基本配置、F2机身配眼平取景器、Nikkorex F和Nikkormat FS机身上都没有内置测光表。
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Nikon F型相机有一套可更换的取景器系统，它的测光表并非位于机身内部，而位于一个测光棱镜
取景器上，在标准配置的眼平取景器上并没有测光元件，要具备测光功能必须改配测光棱镜取景器，或
购买时直接配上测光棱镜取景器，上图所示就是一个专配Nikon大F的测光棱镜取景器。 |
Nikon自动最大光圈传递技术(Automatic Indexing，简称AI)推出后，1977年生产的Nikon F2A、F2AS、Nikkormat EL2、FT3和FM是第一批获益于这项技术的机身。但首先我们要弄明白什么是“Indexing”，“Indexing”是一个照相机方面的术语，该术语是指将镜头的最大光圈值传递给测光系统以便进行正常曝光测量的过程和方法。Automatic Indexing是指当一个AI镜头被装在兼容AI技术的机身上时，该镜头的最大光圈值在机械连动拨杆的自动接合和驱动下传递给机身的测光系统，以实现全开光圈测光。这一过程在AI镜头上是通过镜头卡口上光圈环外边缘的测光连动凸棱来完成的。
上述Nikon F机身(以及1977年以前生产的Nikon机身)并不具备AI功能，而在此前生产的Nikkor镜头上也没有上述测光连动凸棱，因此这类镜头称为非AI镜头(Non AI lens)。
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上图是Nikon Photomic FTN与Nikkor -S Auto 50/1.4(非AI镜头) |
以下是在AI时代之前Nikon机身测光装置的两个例子：
1) 机身更换测光取景器方式；
2) 机身内置测光表方式 ；
Nikon Photomic FTN是Nikon老机身如何进行测光的一个例子，它运用了Nikkor镜头自动光圈的优良特性在全开光圈的情况下进行测光，全开光圈在取景器内提供了明亮而清晰的影象，便于进行对焦和消除从后面进入取景器的光线的影响。当不同最大光圈的镜头接上机身时，为了测光表能准确地测量曝光值，必须将镜头的最大光圈告诉机身上的测光表，而这一过程的实现是通过在每次新装或更换镜头时，将镜头的光圈环在它的可活动范围内从头到尾转动一次。将镜头拧上机身后，先反时针转动光圈环到头，然后再顺时针转动光圈环到头，这样就能使镜头上的光圈连动拨叉与Photomic FTN机身取景器上的连动杆相齿合，从而按镜头的最大光圈调整了测光表，通过检查取景器前面的最大光圈范围刻度可以验证调整是否正确，刻度显示范围是从F1.2到F5.6。例如，如果50mm f/1.4镜头装到机身上时，红色的最大光圈标志应出现在刻度F1.2与F2.8之间。将胶卷感光度调节盘提起并转动，将红色三角形标志对准ASA感光度刻度盘上相应的感光度数值，使其与所装胶卷的感光度一致。感光度调节盘的调节范围是ASA6到6400；在每一对感光度数值之间有两个点分别表明它们的中间值如ASA64、80、125等等。
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将镜头拧上机身后，先反时针转动光圈环到头。 |
然后再顺时针转动光圈环到头，这样就能使镜头上的光圈连动拨叉与Photomic FTN机身取景器上的连动杆相齿合，从而按镜头的最大光圈调整了测光表。 |
通过检查取景器前面的最大光圈范围刻度可以验证调整是否正确，刻度显示范围是从F1.2到F5.6。例如，如果50mm f/1.4镜头装到机身上时，红色的最大光圈标志应出现在刻度F1.2与F2.8之间。 |
Nikomat相机则引入了一个不同的概念。它配备了一个固定五棱取景器，在它上面已经没有了上述Nikon F Photomic FTN的测光连动方式，下面以Nikomat EL型机身为例来说明它与Photomic FTN的不同。Nikomat系列的各型号均为非AI机身(FT3和EL2除外)，Nikomat系列机身(包括AI-FT3)是很独特的Nikon机身，因为它们的快门速度调节和感光度调节都在机身的镜头卡口上，每次更换镜头时都要重新设定感光度和所用镜头的最大光圈以便正常使用测光功能，这在后来的FTn和FT2机身上作出了升级改进，取消了更换镜头时的重新设定过程。
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Nikomat EL机身和非AI 50/1.4镜头 |
Nikomat EL机身 |
Nikomat EL机身的测光表是全幅面平均测光(就是说NikkormatFT机身的测光表是测量整个135相机的36x24mm画幅而给出一个平均测光值)-大家所熟悉的中央加权平均测光最早首先运用在NikkormatFTn机身上。第二代Nikomat相机FS则根本没有测光功能。
Nikomat EL机身是如何与镜头进行耦合实现全开光圈测光的呢？当一个非AI卡口镜头和一个AI/AIS卡口镜头被装上Nikomat EL机身时，机身卡口边缘上的一个测光连动杆将卡入镜头光圈环上两个兔耳中间的槽口中，将镜头与测光表耦合在一起。
如果要将一个非AI卡口镜头和一个AI/AIS卡口镜头装在Nikomat EL机身上，要按下列步骤：
1、必须将镜头光圈环设定在f/5.6位置，将机身的测光连动杆向右推到卡位，如果感觉不到卡位则将测光连动杆向右推到头；
2、将镜头兔耳上的卡槽对准并卡入机身卡口边缘上测光连动杆，再反时针旋转到镜头锁定位置；
3、将镜头光圈环旋转到最小光圈位置；
4、再将光圈环反向旋转到最小光圈位置；
5、检查机身卡口边缘上的最大光圈范围刻度验证测光表调整是否正确，刻度显示范围是从F1.2到F5.6；当50mm f/1.4镜头装到机身上时，红色的最大光圈标志应出现在刻度F1.2与F2.8之间。
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第一步必须将镜头光圈环设定在f/5.6位置，
将机身的测光连动杆向右推到卡位，
如果感觉不到卡位则将测光连动杆向右推到头； |
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第二步，将镜头兔耳上的卡槽对准并卡入机身卡口边缘上测光连动杆，
再反时针旋转到镜头锁定位置； |
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第三步，将镜头光圈环旋转到最小光圈位置； |
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第四步，再将光圈环反向旋转到最小光圈位置； |
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第五步，检查机身卡口边缘上的最大光圈范围刻度验证测光表调整是否正确，
刻度显示范围是从F1.2到F5.6；当50mm f/1.4镜头装到机身上时，
红色的最大光圈标志应出现在刻度F1.2与F2.8之间。 |
当将没有测光连动拨叉(兔耳)的Nikon E系列镜头或AF镜头接上Nikomat EL机身时，只能进行收缩光圈测光，下面以Nikon AF 24/F2.8D为例说明，首先将Nikomat EL机身的测光连动杆向右推到卡位，如果感觉不到卡位则将测光连动杆向右推到头；再将Nikon AF 24/F2.8D镜头装上Nikomat EL机身；测光时只要在镜头上设定光圈，然后按下景深预视按钮测光，记下测光表指示的快门速度值，松开景深预测按钮，在速度盘上设定快门速度，按下快门曝光。如果采用光圈优先自动曝光方式，按下快门时不能松开景深预视按钮。
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将Nikomat EL机身的测光连动杆向右推到卡位，
如果感觉不到卡位则将测光连动杆向右推到头；
再将Nikon AF 24/F2.8D镜头装上Nikomat EL机身 |
测光时只要在镜头上设定光圈，
然后按下景深预测按钮测光 |
要辨别一个非AI卡口镜头是容易的，非AI卡口镜头的光圈环上有一个实心的测光测光连动拨叉，即实心的“兔耳”，AI和AIS镜头的每只兔耳上有一个小洞(当然还有许多其他途径来鉴别AI和AIS型镜头，因为有些AI和AIS型镜头被设计成没有测光连动拨叉，也就是说有些AI/AIS型镜头的光圈环上根本没有兔耳)。例如Nikon E系列镜头和后来的AF镜头的光圈环上都没有兔耳，但它们属于AIS型镜头，而一个经验丰富的维修人员仍然可以在它们的光圈环上加上兔耳，这就带来了另一个问题，如何区别一个改装的AI镜头和一个原装的AI镜头呢？这有一定的困难，但并非不可能。
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