Il fascio luminoso, proveniente dalle stelle prossime allo zenit, passa attraverso l’obiettivo e viene riflesso dalla superficie di mercurio formando, poco al di sotto dell’obiettivo un’immagine che viene poi impressionata su una lastra fotografica posta perpendicolarmente all’asse ottico. Durante l'osservazione la lastra, tramite un meccanismo a tempo, si sposta di moto uniforme in direzione est-ovest, perpendicolarmente al piano del meridiano celeste, in modo da seguire la traccia apparente della stella. In seguito alla prima esposizione, prima del passaggio in meridiano, il telescopio subisce una rotazione di 180°, a cui segue una seconda esposizione. Dopo il passaggio in meridiano vengono effettuate altre due esposizioni sempre invertendo l'orientamento della lastra per mezzo di rotazioni alterne. Se le operazioni sono state eseguite in istanti simmetrici, rispetto al meridiano, la media di questi tempi fornisce l'istante di passaggio. La distanza delle componenti nord-sud delle immagini fotografiche stellari, simmetriche rispetto al meridiano, da la distanza zenitale dell'astro, cioè la latitudine.