Toate dispozitivele analogice de vedere nocturnă împărtășesc mai multe componente principale care constau dintr-un obiectiv obiectiv, o piesă pentru ochi, o sursă de alimentare, un fotocathode cu impuls de imagine și fotomultiplicator. Ultimele două combinate sunt denumite în mod obișnuit un tub intensificator de imagine. 

Intensificarea imaginii 
Fără îndoială, adevărata magie se află în interiorul tubului intensificator de imagine - care este pus în termeni foarte de bază - absoarbe fotoni (energie luminoasă) și eliberează electroni (energie electrică) înainte de a se transforma din nou în lumină sub forma unei imagini. 

Având în vedere această înțelegere, să ne scufundăm puțin mai adânc în modul în care totul funcționează de fapt. 

În partea din față a oricărui dispozitiv de vedere nocturnă se află o lentilă obiectivă, a cărei meserie este să adune toată energia infraroșu ambientală și artificială disponibilă înainte de a o îmbina într-un tub intensificator de imagine electric. 

Acești fotoni trec printr-un fotocathode, care îi transformă în electroni. Acești electroni se deplasează pe o placă de micro-canal (MCP) unde sunt amplificați de un factor de mii printr-o reacție în lanț electric și chimic creat atunci când au impact asupra pereților micro-canalului. Acești electroni supraalimentați în mod eficient se trântesc apoi într-un ecran acoperit cu fosfori, unde ajung la o stare excitată, eliberând fotoni sau lumină vizibilă, care poate fi vizualizată printr-o ochi. 

Imaginea va apărea ca o recreație clară și clar amplificată a scenei pe care o observați, dar într-o combinație de tonuri verzi și negre.

Dispozitivele digitale de vedere pe timp de noapte funcționează diferit față de dispozitivele analogice, prin aceea că lumina care intră în obiectivul este transformată într-un semnal digital de către un senzor de imagine fie al senzorului complementar cu semiconductor de oxid de metal (CMOS), fie al dispozitivului cuplat cu încărcare (CCD). Acestea sunt aceleași tehnologii folosite în toate camerele digitale.

Imaginea digitală este îmbunătățită de mai multe ori înainte de a fi vizualizată pe afișajul dispozitivului. Cu cât dimensiunea pixelului senzorului CMOS sau CCD este mai mare, cu atât va funcționa mai bine în lumină redusă. SIONYX, de exemplu, are o tehnologie patentată care îmbunătățește sensibilitatea la lungimile de undă în infraroșu apropiat (NIR) și, prin urmare, oferă o performanță mai mare la lumină scăzută. Senzorii săi CMOS produc performanțe extrem de bune la lumină scăzută, datorită unei combinații a tehnologiei sale patentate și a unui pixel mult mai mare pentru a colecta lumina care vine. În prezent, cel mai sensibil senzor de la SIONYX este XQE-1350, producând o imagine impresionantă de 1.3 mega pixeli la mai puțin de 1 mLux.

O alternativă la viziunea nocturnă este o imagine termică. În loc să caute lumină pentru a mări, un aparat termic detectează radiații infraroșii prin microbolometre care schimbă rezistența în funcție de temperatura lor. Această schimbare a rezistenței poate fi măsurată și transformată într-o imagine vizualizabilă cu mii de microbolometri pixeli. Toate obiectele emit un anumit nivel de lumină termică în infraroșu; cu cât este mai fierbinte un obiect, cu atât emite mai multe radiații și cu atât mai multă lumină va schimba rezistența fiecărui bolometru.

Rezoluția este de obicei mult în spatele dispozitivelor de viziune nocturnă curente, dar intervalele de detectare a țintelor sunt de obicei mai mari. Regula generală este cu cât rezoluția este mai mare, cu atât unitatea este mai capabilă și cu atât va costa mai mult. Deoarece rezoluția este mai mică decât dispozitivele analogice sau digitale de viziune de noapte, imaginile termice sunt mai dificil de interpretat și recunosc detaliile obiectului și peisajul. Mai mult, dacă toate obiectele dintr-o scenă dată sunt la aceeași temperatură, există foarte puțin contrast între ele.

În partea de jos a pieței de viziune nocturnă sunt jucării anunțate ca dispozitive de vizionare pe timp de noapte pentru cele neasumate. Aceste unități sunt de obicei ieftine și pretind că permit utilizatorului să vadă în întuneric. O lanternă de calitate bună este mult mai eficientă la sarcină.

În cel mai bun caz, aceste dispozitive pot oferi performanțe similare camerelor de securitate pentru locuințe interioare ieftine, echipate cu un mod de noapte. Pentru a produce o imagine cvasi-vizibilă într-un mediu cu lumină scăzută, este necesar un iluminator cu infraroșu extern sau o sursă de lumină filtrată. Chiar și atunci, imaginea este doar vizibilă la distanțe foarte apropiate și este de obicei cea mai eficientă în limitele unei încăperi mici, cu pereți reflectorizați de culoare deschisă.

În condiții de lumină scăzută / fără lumină, chiar și cu ajutorul unei surse de lumină artificială, aceste dispozitive oferă o rază de acțiune extrem de limitată și suferă de zgomot electronic excesiv, obscuritor al imaginii. Orice dincolo de distanța iluminatorului său de inundații va fi de nerecunoscut.

În timp ce aceste dispozitive inovatoare utilizează un senzor digital, acestea nu trebuie confundate cu dispozitivele de viziune nocturnă de înaltă calitate, echipate cu CMOS.