Al colocar una placa fotográfica en el plano focal de un telescopio, los astrónomos pueden obtener imágenes exactas de la situación y brillo de los cuerpos celestes. Comparando fotografías de la misma zona del cielo, tomadas en diferentes momentos, se pueden detectar los movimientos de ciertos cuerpos celestes, como los cometas. Una importante cualidad de la placa fotográfica utilizada en astronomía es su capacidad para captar, mediante exposiciones de larga duración, objetos astronómicos casi imperceptibles que no pueden ser observados visualmente.
En los últimos tiempos se ha mejorado la sensibilidad de la fotografía mediante técnicas que permiten una mayor precisión de la imagen. En un proceso conocido como efecto fotoeléctrico, la luz de las estrellas libera electrones en un fotocátodo situado en el plano focal del telescopio. Los electrones liberados se dirigen hacia una placa fotográfica para formar la imagen. Gracias a ciertas técnicas informáticas se consiguen imágenes más detalladas y exactas procedentes, en ocasiones, de fotografías del espacio exterior borrosas y alejadas. Los ordenadores digitalizan la información fotográfica y después la reproducen con una definición mayor.
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