Superauflösungstechniken wie STED, SIM und PALM/STORM überwinden die Beugungsgrenze des Lichts und ermöglichen es Forschern, zelluläre Strukturen und Molekülverteilungen mit nanometergenauer Präzision aufzulösen.

Diese Methoden erzielen zwar eine beispiellose räumliche Auflösung, gehen aber mit einer geringeren Photoneneffizienz einher. Viele Techniken erfordern die Aufnahme Tausender aufeinanderfolgender Bilder – beispielsweise rekonstruieren Einzelmolekül-Lokalisierungsverfahren (PALM/STORM) ein hochauflösendes Bild aus Zehntausenden von Lokalisierungen. Zudem erhöht die Konzentration von Licht auf extrem kleine Bereiche die lokale Energiedichte und damit das Risiko von Photobleichung und Phototoxizität. Diese Herausforderungen stellen hohe Anforderungen an Kamerasysteme und fordern extrem hohe Empfindlichkeit, außergewöhnlich geringes Rauschen und hohe Bildgebungsgeschwindigkeit.