La variation d'éclairement appliquée au photocapteur peut être considérée comme un échelon de à .

Le capteur est linéaire, et sa réponse est nulle dans l'obscurité ( ), donc en régime statique.

Il est supposé être en régime statique avant le début de l'échelon, donc sa réponse au début de l'échelon est , d'où : .

En fin de courbe, la valeur finale correspondant au nouveau régime statique est pratiquement atteinte, d'où :

Puisque le photocapteur est un capteur linéaire du premier ordre, sa réponse va être :

+ solution particulière de l'équation complète

comme la grandeur à mesurer (éclairement du malade) est constante, on cherche une solution particulière constante, ce qui donne , d'où la solution générale :

pour déterminer la constante , il faut utiliser les conditions initiales ; si on prend comme origine des dates l'instant où le photocapteur est soumis à l'éclairement , à le photocapteur avait pour réponse :

, d'où ;

finalement :

pour , la réponse sera donc ce qui correspond sur la courbe à (en rouge sur la courbe).

Réponse à un créneau :

: la réponse peut être considérée comme atteinte avant que l'intervalle d'éclairement soit fini. Le capteur a donc une réponse pratiquement en forme de créneau, variant de à .

: la réponse pour peut être lue sur la courbe  : ; sa forme est exponentielle, et croissante ; quand l'éclairement revient à la valeur , le capteur est soumis à un nouveau créneau , négatif, et la valeur limite de la réponse devient

la courbe est donc une exponentielle décroissante, allant de la valeur initiale à la valeur finale (courbe verte).