Il problema posto è comune non solo ai telescopi in orbita, ma a qualsiasi osservazione astronomica, anche amatoriale.

Anche da Terra si osservano oggetti estremamente deboli, in quanto gli oggetti più interessanti (o semplicemente quelli ancora non osservati) sono quelli meno luminosi, ai limiti della sensibilità dello strumento. Ma assieme a quelli sono sempre presenti altri oggetti più luminosi, o anche la sola luce diffusa, che manderebbero il sensore in sovraesposizione se si effettuasse una singola ripresa abbastanza lunga.
La dinamica dei sensori utilizzati in astronomia, cioè il rapporto tra il segnale più debole e più forte osservabile, è un po' maggiore rispetto a quella di un sensore fotografico, ma spesso non è sufficiente. Inoltre, come per i sensori fotografici, se una porzione dell'immagine è sovraesposta finisce per "sporcare" le regioni adiacenti, e lascia una sorta di impronta visibile nelle immagini successive.
La tecnica che si usa è quindi quella di utilizzare molte brevi esposizioni, tipicamente da pochi secondi ad alcuni minuti, in ciascuna delle quali gli oggetti più luminosi non arrivino a sovraesporre il sensore. Queste verranno poi sommate insieme per realizzare l'immagine finale, che può corrispondere a tempi totali di esposizione di molte ore. In questo modo gli oggetti più deboli, invisibili nelle singole esposizioni, diventano visibili nell'immagine sommata, senza che gli oggetti più luminosi risultino sovraesposti.

La tecnica di osservazione è in realtà molto più complessa.

Come accennavo sopra è sempre presente una luce diffusa, oltre ad effetti spuri dovuti al sensore che "vede" un segnale anche in assenza di luce (corrente di buio), o conserva una memoria delle immagini osservate in precedenza. Si effettuano quindi delle brevi esposizioni supplementari, a otturatore chiuso, per misurare la corrente di buio e per "scaricare" l'effetto memoria. Per eliminare la luce diffusa si sfalsa ciascuna esposizione di una piccola distanza nota, in modo che su ciascun pixel in almeno qualche immagine sia presente solo il cielo senza sorgenti, e con metodi statistici si stima quanto sia il fondo di luce diffusa. In questo modo inoltre si può tener conto dei pixel difettosi presenti in qualsiasi sensore.

Quindi dietro a ciascuna delle belle immagini astronomiche che vediamo in rete c'è una grossa mole di lavoro di elaborazione. Per quanto molte di queste procedure siano oggi automatizzate, nel lavoro di un astronomo si passa più tempo al computer a "ridurre" le immagini che non al telescopio ad osservarle.