在顯微鏡學中，強度（亮度）和／或顏色的差異會形成對比，使樣本中的特徵與細節得以顯現。一般而言，要讓人眼能夠將物體從背景中辨識出來，或能辨別結構中的細微差異，對比度至少需達到 2%。然而，對於其他偵測器（例如攝影機或光偵測器），此對比需求可能會有所不同。單一活細胞本質上是無色且透明的，因此難以直接觀察。雖然染料可以提升對比度，但在 ART（輔助生殖技術） 中不能使用，因為這些染劑會損害細胞健康與活性。然而，光與細胞的互動並非只有吸收作用，像 光散射、繞射等現象也可以應用於顯微技術中，以提升對比度而不會影響細胞的存活。因此，ART 實驗室通常配備多種複式與立體顯微鏡系統，並搭配各式不同的對比增強技術，以取得最佳的影像觀察效果。
在生殖醫療中，非常常見的一種技術是單一精子顯微注射，利用微操作系統將一個精子注射進卵母細胞中。為了成功進行精子注射，必須能清楚觀察卵母細胞上的結構，例如 透明帶和極體。使用 ZEISS 顯微鏡時，可運用多種對比技術，如 iHMC、PlasDIC、DIC 或 圓偏光（circular polarization） 來觀察紡錘體與相關結構，以提供所需的資訊。
（1）精液分析：整體精子質量的評估是在進行任何受精程序之前最重要的一步。精液分析（seminogram）評估總體積、每毫升（ml）活動精子的數量和精子形態。
(2) 卵母細胞評估：在進行受精前，評估卵母細胞的成熟度和品質是至關重要的。使用高對比度顯微鏡技術，可以清晰地觀察卵母細胞的結構，如透明帶、極體和紡錘體，這些都是評估卵母細胞健康狀態的重要指標。
（3）精子注入：PlasDIC 顯微鏡提供清晰的浮雕對比效果及擬三維影像（圖 6）。透明帶、卵母細胞膜以及顯微操作吸管的細節都能清楚呈現。因此，PlasDIC 特別適合用於觀察 ICSI 過程，因為可以使用標準的塑料實驗器材。
（4）胚胎观察：成功受精後，胚胎學家會在接下來的數日中監測胚胎發育情況。此外，胚胎也會接受形態學評估，並且只有評級較高的胚胎才會被選擇進行植入。霍夫曼調制對比顯微鏡HMC是在體外生殖（ART）中使用倒置顯微鏡時最廣泛應用的對比技術，因為它在解析度與對比度之間提供了良好的折衷。此對比技術常規用於 ICSI 觀察和胚胎質量評估。HMC 不使用分光棱镜，兩個偏振片光學上安裝在樣品之前；因此，HMC 可以與雙折射樣品及塑料培養皿等材料結合使用。ZEISS 改良版 HMC（iHMC）提供清晰的浮雕對比，甚至能顯示細胞核中的最細微結構、核形狀以及核仁。
以下是4種顯微分析技術的原理圖對比：
