在夜暗环境中存在着少量的自然光，如月光、星光、大气辉光等，统称为夜天光，由于它们和太阳光比起来十分微弱，所以又叫作夜微光。人眼视网膜的感光灵敏度不高，在微光条件下不能充分“曝光”。这是造成人们在夜暗环境中不能正常观察的一个原因。夜暗环境中，除了有微光存在外，还有大量的红外光。世界上一切物体每时每刻都在向外发射红外线，所以无论白天黑夜，空间都充满了红外线。但红外线不论强弱，人们都不能看到。夜视器材就是利用微光和红外线这两个条件，把来自目标的人眼看不见的光（微光或红外光）信号转换成为电信号，然后再把电信号放大，并把电信号转换成人眼可见的光信号。这种光-电-光的转换乃是一切夜视器材实现夜间观察的共同途径。

微光夜视：不断取得新突破

1934年，荷兰的霍尔斯特等人制成第一只近贴式红外变像管，树立起人类冲破夜暗的第一块里程碑。随着夜视技术的不断进展，品种不断增多，目前主要有：主动式红外夜视仪、微光夜视仪和热成像仪三种。其中微光夜视仪与主动红外夜视仪相比，有着体积小、重量轻，而且由于工作方式是被动的，使用起来安全可靠，不易暴露的优点；和热成像仪相比虽然在性能上稍逊一筹，但其极高的性价比使其逐渐成为各国军队的主战夜视装备。

主动式红外夜视仪是夜视器材的鼻祖，它的出现使人类第一次看到黑暗中的目标。像增强器研制成功，使得夜视器材的发展产生了一个新飞跃。而利用微弱的光线进行观测，是因为两个技术上的重大突破。首先，研制成功了灵敏度极高的光电阴极（S-20多碱光电阴极），使得夜视仪的光电增益大大提高。另一个突破是采用了光学纤维面板，大大提高了成像质量，将光线逐级放大，便实现了无须红外照明的微光观测。

像增强技术：战争中显身手

第一代微光夜视仪能耗小，但体积仍然嫌大，越战期间，美国人又研制成功了微通道板像增强器，于是第二代微光夜视仪应运而生。

很快，新材料研究获得突破，导致了微通道板像增强器的诞生。

通道电子倍增器的电子增益与管壁内的电子发射材料有关，与通道的长径比有关，与电压有关，但与通道的大小无关，所以可以做的极小，将其并列起来组成阵列，就可以用来传递显示图像了，甚至可以使图像的亮度增加几千乃至上万倍。第二代像增强器比第一代有如下优点：总长度是第一代的1/3，甚至更短，质量轻，使制成的夜视仪整机尺寸大大降低。例如美国步枪用AN/PVS-3微光瞄准镜，比第一代长度缩短2/3，质量减轻一半，价格降低一半，而灵敏度却大幅度提高。

像增强器：又抛撒手锏

在研制新的高性能光电阴极技术方面取得突破后，又很快推出了第三代像增强器，并以此为基础研制出飞行员用夜视眼镜。目前，第二代和第三代夜视器材仍是西方军队装备的主流。

1998年，就在美国陆军与利顿和ITT公司签订合同之际，第三代管的性能似乎已经达到了极限，然而利顿在投标中却又抛出了撒手锏——无膜微通道板像增强器。自动门控允许像增强器在照明区域和白天仍产生对比度良好的高分辨率影像，而不是产生模糊的影像。这个特点对陆军直升机驾驶员来说特别重要，因为驾驶员在城镇、村庄上空飞行和着陆时，会遇到各种光照情况。在未来的城区作战中自动门控仍将发挥至关重要的作用，使得陆军士兵或陆战队员可以在黑暗和明亮区域间快速运动，而不必摘除夜视眼镜。自动门控还有助于减少夜间车灯等明亮光源产生的晕圈或影像模糊效应。外军认为，第四代微光夜视技术，使得作战装备性能产生了巨大飞跃。