DIC 與相差成像技術的最根本區別體現在它的光學基礎上。通過比較可知，這兩種“對比增強型”成像效果區別明顯，但同時又有很多相似之處。
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在相差成像中，圖片的密度區別源于光通過樣品時的路程長短不一。灰背景正相差下，那些較厚的區域（光程長）在視野中呈現較周圍暗的效果；相對的，較薄的樣品或折射率低于周圍介質的樣品在視野下則要亮些。
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在DIC 成像技術中，情況又有些不同。DIC 成像時，決定對比度的首要因素是光通路中的梯度變化（即光波傳播方向上的變化率）。梯度大的區域在視野下對比度高，并呈現出“偽立體”效果——這是DIC 的特征效果；而梯度較小的區域，如扁平的上皮細胞，則不會有很明顯的對比度呈現，而且灰度值通常與背景相同。
除了這兩種成像技術機制上的差異，它們還有很多其他方面的不同。如Figure 1 所示，為DIC 及相差技術下三組相同的樣品利用數字相機獲得的圖片。圖中第一行采用的是DIC 成像技術，下面一行采用了相差成像技術。我們可以看到，Figure 1(a) 圖中細胞及細胞核的周圍有一圈光暈存在，而Figure 1(b) 中則不存在這一現象。DIC 研究表明（方法未列出），在細胞的表面有細菌分布，而利用相差技術則檢測不到這一效果。
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在Figure 1(c) 中，我們可以看到DIC成像效果下，幾個細胞被一個小管圍繞，而相差技術（Figure 1(d)）則無法展現這一細節，如圖，成像模糊而且有光暈存在。然而，在相差圖片中，我們可以很清楚地觀察到細胞核結構，在DIC中，細胞核則無法識別。Figure 1(e), (f) 分別為藪枝媳環狀圍鞘的DIC 及相差成像圖。在DIC圖片中可以看到，環狀結構呈半球形并且內部有放射環結構，另外，主體結構中有肉眼可見的顆粒狀結構，但是DIC 技術下無法看清樣品的內部細節；在相差圖片中，由于環狀結構周圍及主體內部光暈的存在，使這個樣品模糊不清。
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相較相差，DIC 的主要優勢為不必考慮相差環及聚光鏡環的遮擋，可以實現高數值孔徑的物鏡觀察。這意味著DIC 可以提高軸向分辨率，這在分辨率要求很高的試驗中尤其有意義。