Lo strumento si compone di un apparecchio fotografico con camera oscura ordinaria resa rigida e collegata a un teodolite, le relative lastre per processo fotografico al collodio secco con custodia, e di una serie di strumenti per la levata topografica: rapportatore a origine mobile e a cerchio intero, settore grafico per le direzioni, squadro grafico per le altezze, rapportatore per squadro grafico per le altezze

Già nel 1855 Ignazio Porro si occupava dell'applicazione della fotografia alla geodesia e proponeva, primo in Italia, un apparecchio fotografico per la topografia. Dalla morte del Porro non risulta che altri in Italia si occupassero di questa nuova applicazione della fotografia fino all'epoca in cui l'Istituto Geografico Militare, dovendo rilevare con precisione le Alpi per la formazione della nuova carta d'Italia, intravide l'aiuto che la fotografia poteva prestargli. L'Italia, a causa delle particolari vicende storiche, solo dopo il 1870 formulò un progetto cartografico unitario. Il governo del Regno affidò nel 1872 all'Istituto Topografico Militare (in seguito Istituto Geografico Militare) l'esecuzione del progetto di rilevamento generale del territorio dello Stato e della formazione della nuova Carta Topografica d'Italia. La realizzazione di questo grande progetto impegnò l'I.G.M. per quasi trenta anni: i rilevamenti furono eseguiti alla scala 1:50.000 per circa ¾ del territorio nazionale ed alla scala 1:25.000 per le zone più densamente urbanizzate e militarmente più importanti. Il metodo misto grafico-numerico, con l'uso della tavoletta pretoriana, costituì la base uniforme del lavoro che condusse al rilevamento generale del territorio. La riproduzione speditiva delle levate originali fu poi seguita dalla pubblicazione della carta artisticamente finita: 271 fogli alla scala 1:100.000 che comprendevano l'intero territorio italiano. Le prime esperienze fotogrammetriche furono condotte da Michele Manzi il quale iniziò i suoi studi nel 1876, in occasione del rilevamento del Gran Sasso, servendosi di panorami fotografici terrestri ad integrazione del disegno del terreno rilevato con la tavoletta pretoriana. Gli esperimenti fotogrammetrici proseguirono nel 1878 quando il direttore dell'Istituto diede incarico all'ingegnere geografo Pio Paganini di continuare l'attività di ricerca. Le sue sperimentazioni portarono alla realizzazione di modelli sempre più perfezionati di apparati fototopografici per le prese a terra e di strumenti che permettevano di passare dalla misura delle coordinate fotogramma alla determinazione spaziale del corrispondente punto sul terreno. Paganini dimostrò come la fototopografia fosse un ausilio insostituibile per la celerità delle rilevazioni da condurre per la formazione della Carta d'Italia, in particolare per il rilevamento di zone impervie e scoperte d'alta montagna. I metodi della stereofotogrammetria e la costruzione dei primi strumenti autorestitutori allargarono e trasformarono radicalmente il campo di applicazione della fotogrammetria. Con l'apparecchio progettato e utilizzato nel 1878 Paganini eseguì a Firenze la levata topografica al 25.000 delle cave marmifere di Colonnata, con le curve di livello di 5 in 5 metri. Diversi negativi su lastra di vetro delle campagne realizzate con questo apparecchio sono conservate presso il museo storico dell'Istituto Geografico Militare di Firenze
L'intero apparato venne donato dall'IGM al CNR in occasione dell'Esposizione Universale di Chicago del 1933, "A Century of Progress", che intendeva celebrare il progresso scientifico e tecnologico.

Paganini, Pio, 1901