显微镜的主要类型

用传统的生物显微镜很难观察到活着的无色、透明的细胞。相位差显微镜利用光的两种特性，衍射和干涉，使基于亮度差异(对比度)的样品可视化成为可能。

原则

对于周期性运动，如正弦波，相位表示波相对于原点经过的那部分。光也是一种振荡和相位变化，当通过一个物体时，已经通过的光(衍射光)和剩余的光(直射光)之间。即使物体是无色透明的，当光穿过它时，仍然会有相位的变化。这个相位对比被转换成亮度差异来观察样品。

特性

• 透明细胞可以在不染色的情况下观察到，因为相位对比可以转化为亮度差异。
• 由于不需要染色细胞，细胞分裂等过程可以在活体状态下观察到。

结构

由于衍射光太弱，肉眼无法正常观察到，因此在物镜和像面之间的光焦点处设置了一个相位板，使直接光的相位只发生变化。这会在图像表面产生对比度。
结构特征包括在聚光镜的焦平面上有环形孔径而不是针孔，在物镜的后焦平面上有相位板。

高分辨率显微镜是一种克服光学显微镜由于光的衍射极限而造成的分辨率限制的技术。

原则

传统上，由于光的衍射极限，光学显微镜的分辨率被限制在200 nm或更大。美国开发的一种基于结构照明的高分辨率显微镜克服了这一限制。结构照度显微镜是利用网格的云纹效应或其他模式照度(结构照度)捕捉衍射光而获得高分辨率图像的技术，这是传统光学显微镜无法做到的。

特性

• 提供比传统光学显微镜高得多的分辨率，在水平和垂直方向上大约两倍的分辨率。
• 高速处理多个捕获图像的能力使细胞的实时成像成为可能。

结构

结构照明显微镜没有新的结构，而是使用一种新的方法来捕捉光。更具体地说，这种显微镜是基于云纹条纹的，这种条纹是由光的干涉引起的，通过发射特定的光模式(结构照明)来产生云纹效果。由于该技术捕捉到的图像包含了物体的详细信息，因此可以通过计算机分析多幅图像来合成高分辨率的图像。