Kada je riječ o uređajima za noćno gledanje, većina ljudi pomisli na tehnologiju poboljšanja slike. Zapravo, sustavi za poboljšanje slike - poznatiji kao uređaji za noćno gledanje (NVD). U NVD-u postoji cijev za pojačavanje slike, koja se može koristiti za prikupljanje i pojačavanje infracrvene i vidljive svjetlosti. Ovako funkcioniraju sustavi za poboljšanje slike: tradicionalna leća koja se zove objektiv hvata ambijentalno svjetlo i malo infracrvenog svjetla. Prikupljena svjetlost šalje se u cijev pojačivača slike. U većini NVD-ova, sustav napajanja za cijev pojačivača slike napaja se iz dvije N-Cl ili "AA" baterije. Cijev će poslati visoki napon od oko 5000 volti na sklop cijevi za slike.
Cijev za pojačivač slike ima fotokatodu koja pretvara fotone u elektrone. Kada elektroni prođu kroz cijev, atomi u cijevi će otpustiti slične elektrone, čiji je broj izvorni broj elektrona pomnožen faktorom (oko nekoliko tisuća puta), što se može učiniti korištenjem mikrokanalne ploče (MCP) u cijevi Rad. Mikrokanalna ploča maleni je stakleni disk koji sadrži milijune sitnih pora (mikrokanala) iznutra, proizveden pomoću tehnologije optičkih vlakana. Mikrokanalna ploča je u vakuumu, a na obje strane diska ugrađene su metalne elektrode. Svaki mikrokanal je oko 45 puta veći od njegove širine i radi poput elektroničkog pojačala. Kada elektroni s fotokatode udare u prvu elektrodu na mikrokanalnoj ploči, elektroni se ubrzavaju kroz stakleni mikrokanal pod djelovanjem visokog napona od 5000 volti između dviju elektroda. Kada električna energija prolazi kroz mikrokanal, oslobađaju se tisuće elektrona u kanalu, što je proces koji se naziva kaskadna sekundarna emisija. Ukratko, izvorni elektroni udaraju u bočne strane mikrokanala, a pobuđeni atomi oslobađaju više elektrona. Ovi novi elektroni također pogađaju druge atome, stvarajući lančanu reakciju koja rezultira ulaskom šačice elektrona u mikrokanal i tisućama otvaranja kanala. Zanimljiv je fenomen da mikrokanali na MCP-u imaju blagi kut nagiba (oko 5-8 stupnjeva), što ne samo da inducira sudare elektrona, već i da smanji ionsku povratnu spregu i izravnu optičku povratnu spregu iz fosfornog sloja na izlaz. Slike noćnog snimanja poznate su po jezivom zelenom sjaju.
Na kraju cijevi pojačivača slike, sin udari u zaslon obložen fosforom. Elektroni zadržavaju svoje relativne položaje dok prolaze kroz mikrokanal, što osigurava dobru sliku jer su elektroni raspoređeni na isti način na koji su prvotno bili raspoređeni fotoni. Energija koju nose ti elektroni uzrokuje da fosfor dođe u pobuđeno stanje i emitira fotone. Ovi fosfori proizvode zelenu sliku na ekranu, što je postalo značajka naočala za noćno gledanje. Kroz drugi par leća koji se nazivaju okulari, može se promatrati zelena fosforescentna slika, a okular se može koristiti za povećanje slike ili podešavanje fokusa. NVD se mogu spojiti na elektroničke uređaje za prikaz, poput monitora, ili za promatranje slika izravno kroz okular.
