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在相差显微镜中通过相差板环的环绕（未衍射）光的透射和延迟特性会显着影响在显微镜中观察到的整体样品对比度。这个交互式程序探讨了由改变相差板吸收和延迟特性引起的对比度变化。
本程序使用随机选择的样本图像进行初始化，该图像出现在程序右侧的相衬图像窗口中。本程序中使用的每个样本都相对较厚，并显示出取决于物镜相差板配置的对比度效果。为了操作本程序，请使用相差模式 滑块来改变使用标准暗低 (DL) 和更密集（更高的中性密度）暗介质 (DM) 相差板观察到的样本对比度之间的样本对比度。
当滑块平移时，相差板环形环（滑块上方）变暗以表明传输和延迟特性降低，并且许多样品特征会发生对比度变化。在某些情况下，在相差图像 窗口中出现的样本中会出现对比度反转（通常表现为暗区显得更亮）。与通过平移滑块产生的样本对比度变化同时，位于相差板正上方的波幅图发生变化以证明环绕波（红色曲线）相对于合成（或粒子，绿色曲线）的幅度减小海浪。无论相差板特性如何，衍射光波都保持恒定幅度，由蓝色曲线表示。
物镜相差板的光透射率和延迟值的变化会引起广泛的影响，导致与伪暗场效应的对比度非常低（接近明场照明）。对于大多数样品，最佳结果介于两个极端之间，为整个样品的折射率和厚度波动值产生平滑的亮度等级。此外，在相同的延迟（或环绕波推进）和相差板中性密度（传输衰减）值下观察时，薄样品通常以与较厚样品不同的方式响应。
本程序比较了两种常见物镜相差板配置的效果。具有暗低（DL）的相差板) 规格是用四分之一波长的延迟值和中性密度的平均水平制造的，导致样品对比度落在范围的中间。DL 物镜在浅灰色背景上产生深色图像轮廓，是用于通用相差观察的典型物镜。这些物镜旨在为与周围介质的折射率有重大差异的样品提供最强的暗对比度。DL 相差物镜是检查细胞和其他半透明活体材料最流行的类型，特别适用于显微摄影和数字成像。尼康生产 DL 相衬消色器、平场消色器和计划荧光物镜。
或者，深色介质（DM) 相差板配置具有较小的环绕波延迟值（大约为波长的八分之一），但中性密度比暗低板高得多。深色中等相差板在中等灰色背景上产生深色图像轮廓。这些物镜旨在用于与具有小相移或折射率差异的样品（例如细纤维、鞭毛、纤毛、颗粒和非常小的颗粒）获得高图像对比度。通常仅限于具有大数值孔径（萤石和复消色差）的更高放大倍率物镜，DM 相衬在非常薄的样品上表现良好，但在对厚样品（或具有非常高折射率的样品）成像时通常会显示对比度的反转。尼康制造 DM 相衬平场复消色差物镜。
在相差显微镜中观察到的图像强度（或以数字方式或传统胶片记录）与样品的光程差没有简单的线性关系。这个概念如图 1 所示，它显示了相对样本强度作为几个正对比度相差板的相差变化的函数，这些相差板具有固定的延迟值（90 度）和不同的中性密度水平。红色曲线与暗介质 (DM) 物镜密切对应，而黄色曲线则接近暗低 (DL)） 客观的。蓝色曲线表示没有添加中性密度的相差板，并以 90 度的相差变化模拟明场物镜（见图 1）。落入图 1 灰色区域的样本看起来比背景更暗，而白色区域中的样本看起来比背景更亮。
与具有较高中性密度值的物镜（红色曲线；DM 物镜）相比，在较小的光程差异下对比度更大，但较厚的标本在低得多的路径差异（大约 50 度延迟）下经历对比度反转。因此，当使用暗介质相衬物镜时，对于厚样品的图像解释可能很困难。例如，折射率仅略高于周围介质（大约 15 度延迟）的细细胞纤毛将显示为深灰色。然而，较厚的特征，例如细胞核或更大的细胞器，延迟值约为 60%，会经历对比度反转，并在黑暗背景下显得非常明亮。当使用中性密度为 25%（黄色曲线）的相差物镜检查时，同一个标本有一个比纤毛更暗的细胞核。这些显着的对比度差异可能导致对细胞形态的完全不同的解释。
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