Un fotó procedent de l’objecte estudiat incideix sobre un fotocàtode i en desprèn un electró; aquest fotoelectró és guiat per una lent electrònica cap a un dispositiu multiplicador, de manera que d’aquest brollarà una gran quantitat d’electrons que, en incidir en una pantalla fluorescent, fa una taca lluminosa extensa. Una càmera de televisió evidencia aquesta incidència i un ordinador compta el nombre d’esdeveniments unitaris que s’esdevenen a cada pícsel de la pantalla. El resultat és una representació numèrica (digitalitzada) de la imatge que pot ésser tractada per l’ordinador o reproduïda directament (en temps real). És usada per a estudiar fonts emissores molt febles, de les quals s’espera una incidència inferior a un fotó per pícsel i segon: en aquest cas, el seu comportament és lineal (proporcionalitat entre intensitat incident i brillantor de la imatge). Modernament hom ha desenvolupat un altre tipus de comptador de fotons que és la càmera de compte de fotons CCD o càmera CCD.
f
Astronomia