傳統生物顯微鏡的景深一般比較淺，在高放大倍數下無法抓取更為清晰的圖像，通常只適合平面樣品，而超景深顯微鏡克服了這個難題，不僅能夠在高放大倍數下抓取有深度的樣品全貌，一些超景深顯微鏡還能呈現樣品出3D形貌并進行高度測量，進一步拓展了顯微鏡的功能實用性，那么它是如何做到的呢？

首先超景深顯微鏡會采用特殊的光源和照明系統，以此確保樣品在較大的深度范圍內得到均勻照明。其次顯微鏡會通過使用特殊的光學元件，例如菲涅爾透鏡、液晶空間光調制器等等，以實現對光波前的編碼，從而改變光的傳播特性，這樣可以在一定范圍內增加景深，使不同深度的樣品部分同時清晰可見。

另外超景深顯微鏡中的光學透鏡系統中包含了一些設計的元件，這些元件可以提升顯微鏡在深度方向的解析能力，涉及使用非球面透鏡、多層透鏡組合等等。

最后在圖像采集與處理方面，超景深顯微鏡通過對一系列不同焦平面的圖像進行合成，以此得到一個在更大深度范圍內清晰的圖像，這種方法也被稱為焦點堆疊。

有些超景深顯微鏡還具備著三維重建能力，通過從不同角度或不同焦平面捕獲圖像，并結合準確的校準和算法處理，可以重建樣品的三維結構。

超景深顯微鏡的設計涉及許多復雜的光學和數字圖像處理技術，需要極其準確的校準和調整，當然要想達成理想的超景深效果，跟顯微鏡本身的質量也密不可分，如果質量上出現問題，最后可能也跟傳統顯微鏡沒有太大差別。

既然超景深顯微鏡的優勢在于加強觀察水平，那么它都主要應用在哪些領域范圍呢？

在細胞生物學、組織學和病理學領域中，觀察復雜的生物樣品往往需要超景深的效果，而超景深顯微鏡就可以提供對樣品更完整、更清晰的觀察。

在材料結構和失效分析中，超景深顯微鏡能夠提供對材料表面和內部結構的更詳細觀察，從而幫助研究人員更好地了解材料性質。

在電子工業當中，超景深顯微鏡通常用于檢查半導體芯片、電路板和其他微電子組件的制造質量。

在地質和古生物學當中，超景深顯微鏡能夠對巖石、化石等樣品進行多層次結構的清晰觀察。

而在fan Z ui學和法醫學當中，超景深顯微鏡還可以用于分析證據，例如對纖維、頭發、油漆碎片等物件的精細觀察，從而幫助警方確定 fan Z ui現場。