Phần phân tích và chuyển đổi ảnh quang thành tín hiệu điện ta đã chia ảnh quang thành các phần tử và chuyển đổi độ chói của từng phần tử thứ tự theo thời gian thành tín hiệu điện, do đó khi khôi phục ảnh quang, ta phải làm ngược lại, tức là phải khôi phục độ chói của từng phần tử ảnh và sắp xếp các phần tử ảnh lại đúng vị trí của nó, khi đó ta sẽ nhận được ảnh quang cần truyền đi.
Để thực hiện điều đó, ta có thể dùng ống tia điện tử có màn huỳnh quang. Đặc điểm của màn huỳnh quang là ở môi trường chân không, khi có tia điện tử đập vào nó, nó sẽ sáng lên, cường độ sáng tỷ lệ với công suất của tia điện tử ở thời điểm nó đập vào mỗi điểm trên màn hình.
Dùng tín hiệu hình để khống chế tia điện tử, sao cho ở mỗi thời điểm ứng với phần tử trắng của hình ảnh là tia có công suất lớn, và ứng với mỗi phần tử đen của màn hình là tia có công suất nhỏ.
Dùng hệ thống lái tia làm cho tia quét khắp màn huỳnh quang theo quy luật đã định. Tia điện tử đã được khống chế quét liên tục lên màn huỳnh quang phải đồng bộ và đồng pha với tia quét trong ống phát. Các tia điện tử sẽ kích thích các phần tử của màn huỳnh quang bức xạ ánh sáng, mức độ ánh sáng của các phần tử trên màn tỷ lệ với tín hiệu hình khống chế. Như vậy độ chói của các phần tử ảnh bức xạ tương ứng với độ chói của các phần tử ảnh đã truyền đi. Nói cách khác, độ chói và tọa độ của các phần tử ảnh đã được khôi phục.