Procédé d'asservissement du gain et du zéro d'un dispositif de comptage de photons à pixels multiples, et système de mesure de lumière mettant en oelig; uvre ce procédé. Selon l'invention, qui trouve notamment des applications en physique des hautes énergies, on acquiert les signaux fournis par le dispositif (12) pendant des périodes prédéfinies, jusqu'à atteindre un temps total de mesure prédéfini, on forme un histogramme d'amplitudes à partir des signaux acquis, on détermine les positions de deux pics consécutifs, mesurables sur l'histogramme, on produit un signal d'erreur, égal à l'écart entre les deux pics et, au moyen de celui-ci, on régule la tension alimentant le dispositif, de manière à maintenir l'écart égal à une valeur de consigne prédéfinie.