Pro pozorování objektů za snížené viditelnosti (šero, tma, mlha, smog) nejsou oči člověka dostatečně přizpůsobeny. Pokud není pozorovaný objekt dobře osvětlen, či sám nezáří a nemá tedy dostatečný kontrast vůči pozadí, nelze bez použití vhodných technických prostředků rozlišovací schopnost našeho zraku využít. Dálku, na kterou lze pozorovat objekty (cíle) za snížené viditelnosti, lze zvýšit buď použitím teleskopických pozorovacích přístrojů s velkým zvětšením a velkou světelností, nebo zesílením jasu obrazů pozorovaných objektů (cílů). Pro použití v nočních podmínkách jsou určeny noktovizory, tedy přístroje pro noční vidění - optoelektronické přístroje využívající princip noktovize. Pojmem noktovize se nazývá metoda zpracování obrazu pro přímé vidění v noci s využitím zesilovačů jasu obrazu nebo elektro-optických převaděčů obrazu.
U současných noktovizorů slouží k zesílení jasu obrazu pozorovaného objektu (scény) v noci zesilovače jasu obrazu (ZJO). Zesilovač jasu obrazu je optoelektronický prvek, který umožňuje na základě unikátních vlastností specificky řešených součástí (fotokatody, mikrokanálkové destičky a luminiscenční stínítka) zvýšit podstatným způsobem jas (světlost) obrazu pozorovaného objektu (scény). U starších typů noktovizorů byly použity elektro-optické převaděče obrazu (EOP), které převáděly obraz objektu (scény) z neviditelné IČ oblasti do oblasti viditelného záření - světla.
Noktovizorem se rozumí optoelektronický přístroj pro noční vidění (NVD - Night Vision Device, také NVG - Night Vision Goggle), umožňující pozorování objektů a scény v nočních podmínkách s využitím zesilovače jasu obrazu pracujícího na pasivním principu přímého zesílení zbytkového světla z noční oblohy (hvězd, měsíce), popř. na aktivním principu s využitím záření z přídavného technického zdroje. Noktovizory pracují obvykle ve viditelné nebo blízké infračervené části spektra. Jsou použitelné nejen za soumraku a tmy, ale v určitých situacích mohou zlepšit podmínky pro pozorování scény i v mlze a smogu.
Specifickým druhem noktovizorů, využívajících optické záření v blízké infračervené oblasti, jsou aktivní infraoptické přístroje, tzv. infrapřístroje, používané jako zaměřovače a pozorovací přístroje zejména ve vojenské oblasti.
V noktovizorech se uplatňují ZJO různých vývojových generací, které se liší především zesílením, kvalitou obrazu (ostrost, kontrast) a celkovým dosahem. Generace ZJO určují i generace noktovizorů. V současné době se noktovizory se ZJO rozlišují do 4 generací 1. - 4.). Aby byl výčet úplný, byla zavedena 0. generace noktovizorů, jejichž jádrem jsou EOP.
Pro optické přístroje 0. generace s EOP, které se poprvé objevily ve výzbroji armád ve 2. světové válce, je typické využití fotokatod tvořených směsí AgOCs. Tyto fotokatody mají nejvyšší spektrální citlivost v modro-zelené oblasti spektra optického záření. Urychlení fotoelektronů a formování elektronového obrazu se děje v elektrostatickém poli. ZJO této generace jsou charakteristické velikou distorzí (soudkovitým zkreslením) obrazu. V pasivních noktovizorech nenašly tyto typy ZJO 0. generace uplatnění vzhledem k poměrně malé citlivosti fotokatody a požívaly se pouze v aktivních infračervených zaměřovačích
U přístrojů se ZJO 1. generace se využívá fotokatoda s vyšší spektrální citlivostí ve srovnání s 0. generací. I u této generace ZJO se k urychlení fotoelektronů a formování elektronového obrazu využívá elektrostatické pole. ZJO této generace jsou rovněž charakteristické velkou distorzí obrazu. Zvýšená citlivost fotokatody umožnila konstrukci a výrobu pasivních nočních zaměřovačů - noktovizorů. Zaměřovače, u kterých se požaduje větší zesílení jasu obrazu jsou tvořeny sestavou dvou, popřípadě i tří ZJO za sebou. Takovéto konstrukční uspořádání však vede k výraznému zvětšení stavební délky zaměřovače.
Přístroje se ZJO 2. generace zpravidla využívají fotokatodu s rozšířenou citlivostí v červené spektrální oblasti. Zesílení jasu obrazu dosahují pomocí mikrokanálkového zesilovače. Vyznačují se vysokou výkonností i při nízkých úrovních jasu a mají velmi malou distorzi obrazu. Druhá generace se poprvé objevila v 80. letech a je používána dosud.
Noktovizory se ZJO 3. generace využívají pro zesílení jasu obrazu GaAs fotokatodu a mikrokanálkovou destičku, která je opatřena vrstvou iontové bariéry k potlačení šumu. Předností těchto fotokatod je nejen velmi vysoká citlivost ve spektrálním pásmu 450 – 950 nm (zčásti odpovídá viditelnému spektru a zasahuje i do blízké IČ oblasti), ale i vynikající vlastnosti jak při nízkých, tak i při vysokých úrovních osvětlení a také zanedbatelná distorze obrazu. Používají se od 90. let dosud.
Noktovizory se ZJO 4. generace, které se poprvé objevily teprve před několika lety (cca 2005), jsou vylepšenými modifikacemi 3. generace. Základní rozdíl oproti 3. generaci je v tom, že používají nové typy fotokatod. Mají vyšší citlivost, rozlišovací schopnost a mají výrazně potlačené šumy.
Noktovizory jsou pro použití v denních podmínkách (údržba, rektifikace) vybaveny ochrannými clonami a filtry, které zabraňují přesvětlení citlivé fotokatody denním světlem. Proti náhodnému přesvětlení při použití v nočních podmínkách nejsou citlivé noktovizory chráněny (dochází k postupné degradaci fotokatody). Oko pozorovatele však není ohroženo.
Dosah noktovizorů v definovaných světelných podmínkách je závislý na zvětšení zaměřovače a na kvalitě ZJO. Standardní orientační dosah pasivních nočních zaměřovačů různých generací (při úrovni osvětlení 10-5 lx, odpovídajícímu temné noci s částečně zamračenou oblohou ) je u 2. generace do 200 m, u 3. generace do 400 m, u generace 4. až 500 m.
