Όταν πρόκειται για συσκευές νυχτερινής όρασης, οι περισσότεροι άνθρωποι σκέφτονται την τεχνολογία βελτίωσης εικόνας. Στην πραγματικότητα, συστήματα βελτίωσης εικόνας - κοινώς γνωστά ως συσκευές νυχτερινής όρασης (NVD). Υπάρχει ένας σωλήνας ενίσχυσης εικόνας στο NVD, ο οποίος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συλλογή και την ενίσχυση του υπέρυθρου και του ορατού φωτός. Έτσι λειτουργούν τα συστήματα βελτίωσης εικόνας: Ένας παραδοσιακός φακός που ονομάζεται αντικειμενικός φακός συλλαμβάνει το φως του περιβάλλοντος και λίγο φως κοντά στο υπέρυθρο. Το συλλεγμένο φως αποστέλλεται στο σωλήνα ενίσχυσης εικόνας. Στα περισσότερα NVD, το σύστημα τροφοδοσίας του σωλήνα ενίσχυσης εικόνας αντλεί ισχύ από δύο μπαταρίες N-Cl ή "AA". Ο σωλήνας θα παράγει υψηλή τάση περίπου 5000 βολτ στο συγκρότημα του σωλήνα εικόνας.
Ο σωλήνας ενίσχυσης εικόνας έχει μια φωτοκάθοδο που μετατρέπει τα φωτόνια σε ηλεκτρόνια. Όταν τα ηλεκτρόνια περνούν μέσα από τον σωλήνα, τα άτομα του σωλήνα θα απελευθερώσουν παρόμοια ηλεκτρόνια, ο αριθμός των οποίων είναι ο αρχικός αριθμός ηλεκτρονίων πολλαπλασιασμένος με έναν παράγοντα (περίπου πολλές χιλιάδες φορές), κάτι που μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας την πλάκα μικροκαναλιού (MCP). στο σωλήνα Εργασία. Μια πλάκα μικροκαναλιού είναι ένας μικροσκοπικός γυάλινος δίσκος που περιέχει εκατομμύρια μικροσκοπικούς πόρους (μικροκανάλια) στο εσωτερικό του, κατασκευασμένος με χρήση τεχνολογίας οπτικών ινών. Η πλάκα μικροκαναλιού βρίσκεται σε κενό και μεταλλικά ηλεκτρόδια είναι εγκατεστημένα και στις δύο πλευρές του δίσκου. Κάθε μικροκανάλι έχει περίπου 45 φορές το πλάτος του και λειτουργεί σαν ηλεκτρονικός ενισχυτής. Όταν τα ηλεκτρόνια από τη φωτοκάθοδο χτυπήσουν το πρώτο ηλεκτρόδιο στην πλάκα του μικροκαναλιού, τα ηλεκτρόνια επιταχύνονται μέσω του γυάλινου μικροκαναλιού υπό τη δράση μιας υψηλής τάσης 5000 βολτ μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων. Όταν η ηλεκτρική ενέργεια διέρχεται από το μικροκανάλι, απελευθερώνονται χιλιάδες ηλεκτρόνια στο κανάλι, μια διαδικασία που ονομάζεται δευτερογενής εκπομπή καταρράκτη. Εν ολίγοις, τα αρχικά ηλεκτρόνια χτυπούν τις πλευρές του μικροκαναλιού και τα διεγερμένα άτομα απελευθερώνουν περισσότερα ηλεκτρόνια. Αυτά τα νέα ηλεκτρόνια χτυπούν επίσης άλλα άτομα, δημιουργώντας μια αλυσιδωτή αντίδραση που έχει ως αποτέλεσμα μια χούφτα ηλεκτρονίων να εισέρχονται στο μικροκανάλι και χιλιάδες να ανοίγουν το κανάλι. Ένα ενδιαφέρον φαινόμενο είναι ότι τα μικροκανάλια στο MCP έχουν μια ελαφρά γωνία κλίσης (περίπου 5-8 μοίρες ), η οποία όχι μόνο προκαλεί συγκρούσεις ηλεκτρονίων, αλλά επίσης μειώνει την ανάδραση ιόντων και την άμεση οπτική ανάδραση από το στρώμα φωσφόρου στο παραγωγή. Οι εικόνες νυχτερινής όρασης είναι αξιοσημείωτες για την απόκοσμη πράσινη λάμψη τους.
Στο τέλος του σωλήνα ενίσχυσης εικόνας, ο γιος χτυπά μια οθόνη επικαλυμμένη με φωσφόρο. Τα ηλεκτρόνια διατηρούν τις σχετικές θέσεις τους καθώς περνούν μέσα από το μικροκανάλι, γεγονός που εξασφαλίζει μια καλή εικόνα επειδή τα ηλεκτρόνια είναι διατεταγμένα με τον ίδιο τρόπο που τα φωτόνια ήταν διατεταγμένα στην πρώτη θέση. Η ενέργεια που μεταφέρεται από αυτά τα ηλεκτρόνια κάνει τον φώσφορο να φτάσει σε διεγερμένη κατάσταση και να εκπέμπει φωτόνια. Αυτοί οι φώσφοροι παράγουν μια πράσινη εικόνα στην οθόνη, η οποία έχει γίνει χαρακτηριστικό των γυαλιών νυχτερινής όρασης. Μέσω ενός άλλου ζεύγους φακών που ονομάζονται προσοφθάλμια, μπορεί να παρατηρηθεί η πράσινη φωσφορίζουσα εικόνα και το προσοφθάλμιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μεγέθυνση της εικόνας ή ρύθμιση της εστίασης. Τα NVD μπορούν να συνδεθούν με ηλεκτρονικές συσκευές απεικόνισης, όπως οθόνες, ή να παρατηρούν εικόνες απευθείας μέσω του προσοφθάλμιου φακού.
