Невизуальная регистрация направления на цель, регистрация момента прохождения цели относительно определенной плоскости и регистрация наведения на штрих осуществляются посредством фотоэлектрических: приемников (ФЭП).

При расчете систем с фоторегистрацией задача сводится к определению необходимого времени экспозиции и разрешающей способности системы. Расчеты несколько отличаются для случая, когда происходит фоторегистрация удаленной цели (посредством объектива со сравнительно малым относительным отверстием) и для случая, когда необходимо фотографирование близко расположенной шкалы прибора.

В зависимости от назначения и точности инструмента устраивают различные сетки. Наиболее простая сетка имеет вид перекрестья. Дальномерная сетка состоит обычно из двух или трех нитей. С учетом изложенного, путь расчета углового расстояния между нитями может быть таким.

Даже после изобретения ахроматического объектива труба геодезического инструмента еще имела объектив с малым относительным отверстием (1 : 15 - 1 : 20) и окулярное колено с примитивно устроенной кремальерной.

Ломаная труба по конструкции довольно сложна. Она используется в инструментах для астрономических определений, например труба астрономического универсального инструмента. Недостатком ломаных труб является деформация центральной призмы, вызываемая колебаниями температуры.

При соответствующем выборе параметров трубы смещение фокусирующей линзы относительно оси трубы вызывает меньшие смещения визирной оси, чем такое же смещение окулярного колена в трубе с внешней фокусировкой.

Допускаемое смещение оправы фокусирующей линзы рассчитывалось при нахождении рейки на весьма удаленном расстоянии от инструмента. Можно также установить, как изменяется при изменении расстояния до рейки.

Разработка труб с зеркально-линзовыми системами для геодезических инструментов началась после 1945 г. Появились менисковые системы, получившие свое наименование от линз, у которых разность радиусов кривизны и толщина невелики по сравнению с величиной самих радиусов.

Простейший инструмент для измерения углов - разделенный на равные части круг. Совмещая направления на предметы с некоторыми диаметрами горизонтального круга, можно отсчитать их значение.

В отсчетных приспособлениях нивелиров используются два основных способа отсчитывания: оценка десятых долей деления рейки и биссектирование. Совмещение изображения штрихов рейки для отсчета также вполне возможно.