Ihmissilmä ottaa vastaan valoa ympäristöstä fotoneiksi kutsuttuina valohiukkasina.
Silmissä fotonit ärsyttävät näköreseptoreita: hämärässä näkemiseen erikoistuneita sauvasoluja ja värien erottamiseen erikoistuneita tapisoluja.
Esimerkiksi kissaan verrattuna ihmisellä on vähän sauvasoluja, ja tästä syystä ihminen näkee huonosti hämärässä.
Sotilaat käyttävät siksi apuna niin sanottuja pimeänäkölaitteita, jotka mahdollistavat näkemisen huonoissa valaistusolosuhteissa.
Pimeänäkölaite vahvistaa valoa
Kun ei ole aivan pilkkopimeää, ympärillä oleviin katselukohteisiin osuu aina jonkin verran fotoneja, joista osa heijastuu katsojan silmiin.
Pimeänäkölaite pystyy vahvistamaan olemassa olevaa valoa, eli se toimii valonvahvistimena.
Ensin fotonit muutetaan elektroneiksi, joihin vaikutetaan sähkökentällä niin, että elektronien luku- ja energiamäärä kasvaa.
Sitten elektronit osuvat fosforilevyyn, joka imee itseensä elektronien energiaa ja muuttaa ne näköaistilla havaittaviksi fotoneiksi.
Fosforin tuottamien fotonien aallonpituus vastaa vihreää väriä, ja siksi pimeänäkölaitteen aikaansaama näkymä nähdään vihreän eri sävyinä.
Fosfori sopii tarkoitukseen parhaiten, sillä ihmisen värinäkö on herkimmillään juuri valon vihreään vivahtavien aallonpituuksien alueella.
Niinpä pimeänäkölaitteen käyttäjä ei näe niitä fotoneja, jotka ovat olleet olemassa, vaan valonvahvistimen tuottaman suuremman fotonimäärän, josta syntyy vihersävyinen näkymä.
Jos on täysin pimeää eli silmät eivät ota vastaan lainkaan valoa, pimeänäkölaitekaan ei toimi: valonvahvistin voi vahvistaa ainoastaan olemassa olevaa valoa.