Всички аналогови устройства за нощно виждане споделят няколко основни компонента, които се състоят от обектив, очен елемент, захранващ блок, фотокатод за увеличаване на изображението и фотоумножител. Последните две комбинирани обикновено се наричат ​​тръба за усилване на изображението. 

Интензифициране на изображението 
Несъмнено истинската магия се крие в тръбата за усилвател на изображението - която се казва в много основни термини - абсорбира фотони (светлинна енергия) и освобождава електрони (електрическа енергия), преди да се превърне отново в светлина под формата на изображение. 

Имайки предвид това разбиране, нека да се потопим малко по-дълбоко в това как всичко всъщност работи. 

В предната част на всяко устройство за нощно виждане е обективна леща, чиято задача е да събира цялата налична околна и изкуствена инфрачервена енергия, преди да я насочи към електронно захранваща тръба за усилване на изображението. 

Тези фотони преминават през фотокатод, който ги преобразува в електрони. Тези електрони се придвижват към микроканална плоча (MCP), където се усилват от фактор хиляди чрез електрическа и химическа верижна реакция, създадена при въздействие върху стените на микроканала. След това тези ефективно заредени електрони след това се блъскат в екран, покрит с фосфори, където те достигат възбудено състояние, освобождавайки фотони или видима светлина, която може да се гледа през окото. 

Изображението ще се появи като ясно и ясно усилено пресъздаване на сцената, която наблюдавате, но в комбинация от зелени и черни тонове.

Цифровите устройства за нощно виждане работят по различен начин от аналоговите устройства, тъй като светлината, навлизаща в лещата на обектива, се трансформира в цифров сигнал от сензор за изображения или от допълнителен металооксиден полупроводников сензор (CMOS), или от разновидността на устройството със зарядна връзка (CCD). Това са същите технологии, използвани във всички цифрови фотоапарати.

Цифровото изображение се подобрява няколко пъти, преди да може да се види на дисплея на устройството. Колкото по-голям е размерът на пиксела на CMOS или CCD сензора, толкова по-добре ще работи при намалена светлина. SIONYX, например, има патентована технология, която подобрява чувствителността към дължини на вълните в близката инфрачервена област (NIR) и следователно осигурява по-добра производителност при слаба светлина. Неговите CMOS сензори осигуряват изключително добро представяне при слаба светлина, благодарение на комбинация от патентована технология и много по-голям пиксел за събиране на входяща светлина. В момента най-чувствителният сензор на SIONYX е XQE-1350, произвеждащ впечатляващо изображение от 1.3 мегапиксела при по-малко от 1mLux.

Алтернатива на нощното виждане е термоизолаторът. Вместо да търси светлина за увеличаване, термичният детектор открива инфрачервено лъчение чрез микроболометри, които променят съпротивлението въз основа на тяхната температура. Тази промяна в съпротивлението може да бъде измерена и превърната в видимо изображение с хиляди микроболометър пиксели. Всички обекти излъчват някакво ниво на топлинна инфрачервена светлина; колкото по-горещ е даден обект, толкова повече излъчване излъчва и толкова повече светлината ще промени съпротивлението на всеки болометър.

Разделителната способност обикновено изостава от настоящите устройства за нощно виждане, но диапазоните на откриване на целта обикновено са по-големи. Правилото на палеца е колкото по-висока е разделителната способност, толкова по-способна е единицата и толкова повече ще струва. Тъй като разделителната способност е по-ниска от аналоговите или цифровите устройства за нощно виждане, термичните изображения са по-трудни за интерпретиране и разпознаване на детайлите на обекта и пейзажа. Освен това, ако всички обекти в дадена сцена са с еднаква температура, между тях има много малък контраст.

В самото дъно на пазара за нощно виждане са играчките, рекламирани като устройства за нощно виждане на непретенциозните. Тези единици обикновено са евтини и твърдят, че позволяват на потребителя да вижда в тъмното. Приятно качествено фенерче е далеч по-ефективно при изпълнението на задачата.

В най-добрия случай тези устройства могат да предлагат подобна производителност на евтините камери за домашна охрана, оборудвани с нощен режим. За да създадете квази-видимо изображение в среда с ниска осветеност, е необходим външен инфрачервен осветител или филтриран източник на светлина. Дори тогава изображението се забелязва само на много близки разстояния и обикновено е най-ефективно в границите на малка стая със светло оцветени отразяващи стени.

При условия на слаба / без осветление, дори и с помощта на изкуствен източник на светлина, тези устройства предлагат изключително ограничен обхват и страдат от прекомерен, неясен електронен шум. Всичко извън разстоянието на неговия осветител за наводнение ще бъде неузнаваемо.

Докато тези нововъведени устройства използват цифров сензор, те не трябва да се бъркат с висококачествени, оборудвани с CMOS устройства за цифрово нощно виждане.