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垂直显像SMI是1996年在SMI与SPDM的基础上开发出来的，能在奈米等级上最快分析完整的3D细胞结构的光学显微镜，有效的奈米级光学分辨率，在解析2D图像能达到5 nm，而在解析3D图像能达到40 nm，所以比起以Abbe定律所算出来的物理极限200 nm还要更佳。 恩斯特·阿贝在1873年提出理论上光学显微镜的分辨率限制假说。

垂直显像SMI光学显微镜是由海德堡大学光学应用与资讯处理博士克里斯托夫克勒梅所开发出来，集结了定位光学显微镜（光学间距精密显微镜SPDM, Spectral Precision Distance Microscopy）结构照明设备（空间调整照明设备SMI, Spatially Modulated Illumination）的科技。

自从2008年3月起，许多标准的萤光染剂像是绿色荧光蛋白(GFP)与Alexa萤光染剂可以应用在SPDMphymod （可物理修饰萤光团physically modifiable fluorophores）定位光学显微镜上，这种显微镜只有单一激光波长才有适合的光强度能用在奈米图解上。

配置

SMI是特别的激光光学照明设备 （空间调整照明设备Spatially Modulated Illumination）与用Vertico反射垂直向的光，使之能够分析固定住的标本细胞也能分析光学分辨率在10奈米甚致更少的活细胞 (1奈米 = 1 nm = 1 × 10−9 m).

此项科技的特别之处与聚焦科技，例如4Pi显微镜相比，差在较宽视野能让整个细胞能在奈米等级的分辨率下完整的描绘出来。这种整个细胞的3D显像技术在20 µm × 20 µm的范围下，只需花2分钟，宽视野的显像能让整个物体的照明与针测同时进行。

空间调整照明设备(SMI: Spatially Modulated Illumination)

SMI 光学显微镜是建立在点扩散函数工程的光学处理技术之上，用以修正显微镜的点分散函数(PSF) 来增加光学分辨率，使之能以波长等级来测量萤光物质的距离，分析其他结构参数则能达到奈米等级。

SMI显微镜在海德堡大学已经达到下列成果: 每个物件照明的强度都不一样，与传统的宽视野萤光显微镜不同，而是以两个相反方向的干涉激光光来调整空间的精确性，这种空间上的调整波长原理是在1993 由Bailey et al发表。

SMI可以与其他超解析科技结合，像是与3D LIMON或是LSI-TIRF侧向显像技术而成全内反射。SMI 科技能允许读出自动萤光基团(autofluorophore)分布在人类眼睛组织的光学图像，这使用了3种不同激发波长(488、568 、647 nm)而能收集自动萤光发出的光谱讯号，这项技术已经应用在人类眼睛组织的黄斑部退化上。

视频

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