Các nhiếp ảnh gia sử dụng phép toán để đạt được độ phơi sáng chính xác và tạo ra những bức ảnh hấp dẫn về mặt thị giác. Độ phơi sáng chính xác được xác định bằng sự kết hợp của tốc độ cửa trập, f-stop và ISO. Tỷ lệ vàng và quy tắc một phần ba là những hướng dẫn trực quan phổ biến.
Độ phơi sáng là lượng ánh sáng truyền đến phim hoặc cảm biến kỹ thuật số của máy ảnh. Quá nhiều ánh sáng dẫn đến phơi sáng quá mức, trong khi quá ít ánh sáng dẫn đến thiếu sáng. Tốc độ cửa trập kiểm soát tốc độ đóng mở cửa trập và dao động từ phút hoặc giờ để chụp ảnh tua nhanh thời gian đến phần giây để đóng băng các đối tượng chuyển động nhanh. F-stop kiểm soát kích thước khẩu độ của máy ảnh, độ mở của ống kính mà ánh sáng đi vào. F-stop thấp hơn cho phép nhiều ánh sáng đi vào hơn so với các số cao hơn. ISO quy định độ nhạy của phim hoặc cảm biến kỹ thuật số đối với ánh sáng. Số cao hơn nhạy cảm hơn với ánh sáng đối với số thấp hơn. Một nhiếp ảnh gia phải tính toán sự kết hợp chính xác giữa tốc độ cửa trập, f-stop và ISO để đạt được độ phơi sáng chính xác cho một môi trường nhất định và hiệu ứng sáng tạo mong muốn.
Cả tỷ lệ vàng và quy tắc một phần ba đều sử dụng toán học để tạo ra các bố cục ảnh hấp dẫn. Tỷ lệ vàng là một khái niệm toán học cổ đại được sử dụng để thiết kế mọi thứ, từ kim tự tháp ở Ai Cập đến những bức ảnh trên các tạp chí thời trang nổi tiếng. Tỷ lệ là 1: 1.618. Theo cambridgeincolour.com, quy tắc một phần ba chia một bức ảnh thành một phần ba chiều dọc và chiều ngang. Các yếu tố cấu thành quan trọng được đặt ở giao điểm của đường dọc và đường ngang.
