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垂直顯像SMI是1996年在SMI與SPDM的基礎上開發出來的，能在奈米等級上最快分析完整的3D細胞結構的光學顯微鏡，有效的奈米級光學分辨率，在解析2D圖像能達到5 nm，而在解析3D圖像能達到40 nm，所以比起以Abbe定律所算出來的物理極限200 nm還要更佳。 恩斯特·阿貝在1873年提出理論上光學顯微鏡的分辨率限制假說。

垂直顯像SMI光學顯微鏡是由海德堡大學光學應用與資訊處理博士克里斯托夫克勒梅所開發出來，集結了定位光學顯微鏡（光學間距精密顯微鏡SPDM, Spectral Precision Distance Microscopy）結構照明設備（空間調整照明設備SMI, Spatially Modulated Illumination）的科技。

自從2008年3月起，許多標準的螢光染劑像是綠色熒光蛋白(GFP)與Alexa螢光染劑可以應用在SPDMphymod （可物理修飾螢光團physically modifiable fluorophores）定位光學顯微鏡上，這種顯微鏡只有單一激光波長才有適合的光強度能用在奈米圖解上。

配置

SMI是特別的激光光學照明設備 （空間調整照明設備Spatially Modulated Illumination）與用Vertico反射垂直向的光，使之能夠分析固定住的標本細胞也能分析光學分辨率在10奈米甚致更少的活細胞 (1奈米 = 1 nm = 1 × 10−9 m).

此項科技的特別之處與聚焦科技，例如4Pi顯微鏡相比，差在較寬視野能讓整個細胞能在奈米等級的分辨率下完整的描繪出來。這種整個細胞的3D顯像技術在20 µm × 20 µm的範圍下，只需花2分鐘，寬視野的顯像能讓整個物體的照明與針測同時進行。

空間調整照明設備(SMI: Spatially Modulated Illumination)

SMI 光學顯微鏡是建立在點擴散函數工程的光學處理技術之上，用以修正顯微鏡的點分散函數(PSF) 來增加光學分辨率，使之能以波長等級來測量螢光物質的距離，分析其他結構參數則能達到奈米等級。

SMI顯微鏡在海德堡大學已經達到下列成果: 每個物件照明的強度都不一樣，與傳統的寬視野螢光顯微鏡不同，而是以兩個相反方向的干涉激光光來調整空間的精確性，這種空間上的調整波長原理是在1993 由Bailey et al發表。

SMI可以與其他超解析科技結合，像是與3D LIMON或是LSI-TIRF側向顯像技術而成全內反射。SMI 科技能允許讀出自動螢光基團(autofluorophore)分布在人類眼睛組織的光學圖像，這使用了3種不同激發波長(488、568 、647 nm)而能收集自動螢光發出的光譜訊號，這項技術已經應用在人類眼睛組織的黃斑部退化上。

視頻

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