Alla analoga nattsynenheter delar flera huvudkomponenter som består av en objektivlinsa, ett ögonstycke, en strömförsörjning, en bildförstärkande fotokatod och en fotomultiplikator. De två senare kombineras ofta som ett bildförstärkningsrör. 

Förstärker bilden 
Utan tvekan ligger den verkliga magin i bildförstärkningsröret - som sätts i mycket grundläggande termer - absorberar fotoner (ljusenergi) och släpper elektroner (elektrisk energi) innan de omvandlas till ljus igen i form av en bild. 

Med den förståelsen i åtanke, låt oss dyka lite djupare in i hur allt fungerar faktiskt. 

På framsidan av varje nattsynenhet finns en objektivlins, vars uppgift är att samla all tillgänglig omgivnings- och konstgjord infraröd energi innan den trattas till ett elektroniskt driven bildförstärkningsrör. 

Dessa fotoner passerar genom en fotokatod, som omvandlar dem till elektroner. Dessa elektroner går vidare till en mikrokanalplatta (MCP) där de förstärks med en faktor tusentals genom en elektrisk och kemisk kedjereaktion som skapas när de påverkar mikrokanalväggarna. Dessa effektivt överladdade elektroner smälter sedan in i en skärm belagd med fosforer där de når ett upphetsat tillstånd, frigörande fotoner eller synligt ljus, som kan ses genom ett ögonstycke. 

Bilden kommer att visas som en tydlig och klar förstärkt rekreation av scenen du tittar på, men i en kombination av gröna och svarta toner.

Digitala mörkerseendeenheter fungerar annorlunda än analoga enheter, genom att ljus som kommer in i objektivlinsen omvandlas till en digital signal av en bildsensor av antingen Complementary Metal Oxide Semiconductor-sensorn (CMOS) eller Charge Coupled Device (CCD). Det är samma teknik som används i alla digitalkameror.

Den digitala bilden förbättras flera gånger innan den kan visas på enhetens skärm. Ju större CMOS- eller CCD-sensorns pixelstorlek, desto bättre presterar den i reducerat ljus. SIONYX, som ett exempel, har patenterad teknologi som förbättrar känsligheten för nära infraröda (NIR) våglängder och därför ger bättre prestanda i svagt ljus. Dess CMOS-sensorer ger extremt bra prestanda i svagt ljus, tack vare en kombination av dess patenterade teknologi och en mycket större pixel för att samla in inkommande ljus. För närvarande är SIONYX:s mest känsliga sensor XQE-1350, som producerar en imponerande bild på 1.3 megapixlar med mindre än 1mLux.

Ett alternativ till nattsyn är en termisk avbildning. Istället för att leta efter ljus för att förstora, upptäcker en termisk avbildning infraröd strålning med hjälp av mikrobolometrar som ändrar motstånd baserat på deras temperatur. Denna förändring i motstånd kan mätas och omvandlas till en synlig bild av tusentals mikrobolometer-pixlar. Alla objekt avger någon nivå av termiskt infrarött ljus; ju varmare ett objekt är, desto mer strålning avger det och desto mer kommer ljus att förändra motståndet för varje bolometer.

Upplösningen ligger vanligtvis långt efter dagens nattsynenheter, men ändå är måldetekteringsintervall vanligtvis större. Tumregeln är ju högre upplösning, desto mer kapabel är enheten och desto mer kommer den att kosta. Eftersom upplösningen är lägre än analoga eller digitala nattsynenheter är termiska bilder svårare att tolka och känna igen objektdetaljer och landskapet. Om alla objekt i en given scen har samma temperatur är det dessutom väldigt liten kontrast mellan dem.

Längst ner på nattsynsmarknaden marknadsförs leksaker som nattvisionsanordningar för de oöverträffade. Dessa enheter är vanligtvis billiga och hävdar att användaren kan se i mörkret. En trevlig ficklampa av kvalitet är mycket effektivare vid uppgiften.

På sitt bästa kan dessa enheter erbjuda liknande prestanda som billiga inomhusskyddskameror utrustade med nattläge. För att producera en kvasi-synlig bild i en miljö med svagt ljus krävs en extern infraröd belysning eller en filtrerad ljuskälla. Även då syns bilden bara på mycket nära avstånd och är vanligtvis mest effektiv inom ramen för ett litet rum med ljusa, reflekterande väggar.

Under låga / inga ljusförhållanden, även med hjälp av en konstgjord ljuskälla, erbjuder dessa enheter extremt begränsat intervall och lider av överdrivet, bild som döljer elektroniskt brus. Allt utanför avståndet från sin översvämningsbelysare är oigenkännlig.

Medan dessa nyhetsenheter använder en digital sensor, bör de inte förväxlas med högkvalitativa, CMOS-utrustade digitala nattvisionsenheter.