מיקרוסקופיית ניגודי פאזה (PCM) היא טכניקת מיקרוסקופיה אופטית הממירה שינויים בשלב באור העוברים דרך דגימה שקופה לשינויי בהירות בתמונה. תזוזות שלב עצמן אינן נראות, אך נראות לעין כאשר מוצגות כווריאציות בהירות.
כאשר גלי אור עוברים במדיום שאינו ואקום, אינטראקציה עם המדיום גורמת למשרעת הגל ולשלב להשתנות באופן התלוי בתכונות של המדיום. שינויים במשרעת (בהירות) נובעים מפיזור וספיגת האור, שלעתים קרובות תלויה באורך גל ועלולים להוליד צבעים. ציוד צילום והעין האנושית רגישים רק לווריאציות של משרעת. ללא הסדרים מיוחדים, שינויים בשלב אינם נראים אפוא. עם זאת, שינויים בשלב משדרים לרוב מידע חשוב.
העיקרון הבסיסי לביצוע שינויי פאזות לגלוי במיקרוסקופיית ניגודי פאזה הוא להפריד בין האור המאיר (רקע) לאור המפוזר לדגימה (המרכיב את פרטי החזית) ולתפעל אותם באופן שונה.
האור האיר בצורת הטבעת (המתואר בירוק באיור) המעביר את ביטול הקבל מתמקד בדגימה על ידי הקבל. חלק מהאור המאיר מפוזר על ידי הדגימה (צהוב). האור שנותר אינו מושפע מהדגימה ויוצר את אור הרקע (אדום). כאשר מתבוננים בדגימה ביולוגית לא מוכתמת, האור המפוזר הוא חלש ובדרך כלל מועבר בשלב על ידי -90 מעלות (עקב עובי הדגימות האופייני והן את הפרש אינדקס השבירה בין רקמה ביולוגית למדיום שמסביב) יחסית לאור הרקע. זה מוביל לקדמת הבמה (וקטור כחול באיור נלווה) ולרקע (וקטור אדום) עם כמעט אותה עוצמה, וכתוצאה מכך ניגודיות בתמונה נמוכה.
במיקרוסקופ ניגודי פאזה, ניגודי התמונות מוגברת בשתי דרכים: על ידי יצירת הפרעות בונות בין קרני אור מפוזרות ורקע באזורים בשדה הראייה המכילים את הדגימה, ועל ידי הפחתת כמות האור הרקע שמגיע למישור התמונה. [4] ראשית, אור הרקע מועבר בשלב על ידי -90 מעלות על ידי העברתו דרך טבעת משמרת פאזות, מה שמבטל את הפרש הפאזה בין הרקע לקרני האור המפוזרות.
כאשר האור ממוקד אז במישור התמונה (בו ממוקמים מצלמה או עינית), משמרת פאזה זו גורמת לרקע וקרני אור מפוזרות שמקורן באזורים בשדה הראיה המכילים את הדגימה (כלומר, חזית) כדי להפריע באופן קונסטרוקטיבי, וכתוצאה מכך עלייה בהירותם של אזורים אלה בהשוואה לתקופות שאינן מכילות את המדגם. לבסוף, הרקע מעומע ~ 70-90% על ידי טבעת פילטר אפור; שיטה זו ממקסמת את כמות האור המפוזר שנוצר על ידי נורת הארה, תוך צמצום כמות נורת הארה שמגיעה למישור התמונה. חלק מהאור המפוזר שמאיר את כל פני השטח של המסנן יועבר לשלב ויעמעם על ידי הטבעות, אך במידה פחותה בהרבה מאור הרקע, מה שמאיר רק את טבעות הסינון המשמרת והאפורה.
האמור לעיל מתאר ניגודיות פאזה שלילית. בצורתו החיובית, אור הרקע הוא במקום זאת מועבר בשלב על ידי +90. אור הרקע יהיה אפוא 180 מעלות מחוץ לשלב ביחס לאור המפוזר. לאחר מכן יופרע האור המפוזר מאור הרקע ליצירת תמונה עם חזית כהה יותר ורקע בהיר יותר.
