數(shù)碼顯微鏡的核心部分包括了光學部分和顯示芯片，現(xiàn)在主流的顯示芯片有CCD和CMOS兩種，前者優(yōu)于后者。當數(shù)碼顯微鏡含微粒或低原子序數(shù)的極薄樣品成像時，由于數(shù)碼顯微鏡彈性散射電子的比率很小，而且大部分散射電子都在近軸區(qū)。因此用散射吸收的機理不能有效給出足夠襯度的圖像，這就是基于利用電子微粒性成像法的局限性，于是人們想到求助于電子顯微鏡的波動性。

　　從波動學說的角度，電子和樣品顯微鏡的作用可給出透射波和散射波，如果顯微鏡物鏡光闌能讓兩束或兩束以上的波同時通過，則顯微鏡中的像就是這些波經(jīng)透鏡作用后，按一定相位關(guān)系干涉合成的結(jié)果。當相位條件合適時，散射波的振幅恰好可與透射波的振幅數(shù)值相加或相減，從而在徠卡數(shù)碼顯微鏡圖像上表現(xiàn)出相應(yīng)的效果。由于顯微鏡樣品內(nèi)的微結(jié)構(gòu)決定了散射波的強弱分布，因此圖像上就會出現(xiàn)不同的干涉強度。這種強度分布就是像的相位襯度。研究表明，較佳相位條件要求數(shù)碼顯微鏡物鏡處于某種離焦狀態(tài)，而離焦量的大小應(yīng)與物鏡的球差系數(shù)以及電子波長等匹配。換句話說，這種成像方法的特點是利用欠焦來補償物鏡的像差，從而顯著提高電子顯微像的分辨率。