Una telecamera per la visione notturna, o sistema di visione notturna, è una tecnologia ottica che consente l’osservazione e la fotografia in condizioni di luce estremamente scarsa o assente. Queste telecamere sono comunemente usate tra i militari, la polizia e altre forze di sicurezza, ma i civili usano la visione notturna per la ricreazione e l’osservazione della fauna selvatica. La visione notturna è classificata nelle tecnologie GEN-I, GEN-II, GEN-III e GEN-III OMNI-VII, a seconda della loro sofisticatezza. Il più recente, GEN-III OMNI-VII, è stato sviluppato nell’ottobre 2007. Sebbene queste designazioni di generazione siano stabilite dall’esercito americano, sono state adottate dalla comunità delle telecamere notturne civili per una questione di comodità.
Ci sono due tecnologie principali utilizzate per una telecamera per la visione notturna. Il primo, e più comune, è un tubo fotomoltiplicatore, o “visione notturna convenzionale”, che opera nella gamma di frequenze del vicino infrarosso, raccogliendo onde luminose larghe circa 1 micrometro (la visione umana può vedere solo la luce con una frequenza compresa tra 0.4 e 0.7 micrometri). Il secondo è l’imaging termico, che consente una telecamera per la visione notturna in grado di scattare foto anche nei casi in cui la luce è assente. Questo perché le termocamere possono vedere la radiazione elettromagnetica rilasciata dal calore del corpo nero che emana da ogni oggetto fisico. I più recenti tipi di telecamera per la visione notturna utilizzano una miscela di entrambe le tecnologie.
Sebbene i primi dispositivi per la visione notturna, gadget ingombranti inventati per i cecchini durante la seconda guerra mondiale, moltiplicassero la luce ambientale solo di poche volte, una moderna telecamera per la visione notturna moltiplica la luce di circa 10,000-50,000 volte. Questo è sufficiente per scattare foto con un minimo di luce stellare, anche se la luna è assente o oscurata. Uno svantaggio della maggior parte dei sistemi di visione notturna è che il campo visivo è relativamente stretto: non è possibile vedere nella visione periferica e la testa e il dispositivo devono essere girati per scansionare un’area. Le telecamere panoramiche per la visione notturna sono attualmente in fase di sviluppo da parte dell’aeronautica statunitense, ma rimangono in uso limitato.
Il principio di base del funzionamento di una telecamera per la visione notturna è intercettare i fotoni in ingresso, convertirli in elettroni utilizzando uno strato molto sottile di arseniuro di gallio usato come fotodiodo, gli elettroni vengono accelerati e la loro energia potenziata, che colpisce un altro strato e provoca un cascata di emissioni. La cascata di elettroni di emissione secondaria viene quindi accelerata quanto basta per urtare uno schermo al fosforo e causare l’emissione di luce amplificata, che viene visualizzata dall’utente. Questa luce è monocromatica e di solito è rappresentata come verde perché l’occhio umano è più sensibile a questa lunghezza d’onda.