Ketika datang ke perangkat night vision, kebanyakan orang berpikir tentang teknologi peningkatan gambar. Faktanya, sistem peningkatan gambar - umumnya dikenal sebagai perangkat penglihatan malam (NVD). Ada tabung intensifier gambar di NVD, yang dapat digunakan untuk mengumpulkan dan memperkuat cahaya inframerah dan cahaya tampak. Beginilah cara kerja sistem peningkatan gambar: Lensa tradisional yang disebut objektif menangkap cahaya sekitar dan beberapa cahaya inframerah-dekat. Cahaya yang dikumpulkan dikirim ke tabung intensifier gambar. Di sebagian besar NVD, sistem catu daya untuk tabung intensifier gambar menarik daya dari dua baterai N-Cl atau "AA". Pipa akan mengeluarkan tegangan tinggi sekitar 5000 volt ke rakitan tabung gambar.
Tabung intensifier gambar memiliki photocathode yang mengubah foton menjadi elektron. Ketika elektron melewati pipa, atom-atom dalam pipa akan melepaskan elektron serupa, yang jumlahnya adalah jumlah elektron asli dikalikan dengan faktor (sekitar beberapa ribu kali), yang dapat dilakukan dengan menggunakan microchannel plate (MCP) dalam pekerjaan pipa. Pelat saluran mikro adalah cakram kaca kecil yang berisi jutaan pori kecil (saluran mikro) di dalamnya, dibuat menggunakan teknologi serat optik. Pelat saluran mikro berada dalam ruang hampa, dan elektroda logam dipasang di kedua sisi cakram. Setiap microchannel sekitar 45 kali lebarnya dan bekerja seperti amplifier elektronik. Ketika elektron dari photocathode menyerang elektroda pertama pada pelat microchannel, elektron dipercepat melalui microchannel kaca di bawah aksi tegangan tinggi 5000 volt antara dua elektroda. Ketika listrik melewati saluran mikro, ribuan elektron di saluran dilepaskan, sebuah proses yang disebut emisi kaskade sekunder. Singkatnya, elektron asli mengenai sisi microchannel, dan atom yang tereksitasi melepaskan lebih banyak elektron. Elektron baru ini juga mengenai atom lain, menciptakan reaksi berantai yang mengakibatkan segelintir elektron memasuki saluran mikro dan ribuan membuka saluran. Fenomena yang menarik adalah bahwa saluran mikro pada MCP memiliki sedikit sudut kemiringan (sekitar 5-8 derajat ), yang tidak hanya untuk menginduksi tumbukan elektron, tetapi juga untuk mengurangi umpan balik ion dan umpan balik optik langsung dari lapisan fosfor pada keluaran. Gambar night vision terkenal karena kemilau hijaunya yang menakutkan.
Di ujung tabung intensifier gambar, sang putra menyentuh layar berlapis fosfor. Elektron mempertahankan posisi relatifnya saat melewati saluran mikro, yang memastikan gambar yang bagus karena elektron disusun dengan cara yang sama seperti pengaturan foton di tempat pertama. Energi yang dibawa oleh elektron ini menyebabkan fosfor mencapai keadaan tereksitasi dan memancarkan foton. Fosfor ini menghasilkan gambar hijau di layar, yang telah menjadi ciri kacamata night vision. Melalui sepasang lensa lain yang disebut eyepieces, gambar berpendar hijau dapat diamati, dan lensa mata dapat digunakan untuk memperbesar gambar atau mengatur fokus. NVD dapat dihubungkan ke perangkat tampilan elektronik, seperti monitor, atau untuk mengamati gambar secara langsung melalui eyepiece.
