Diese können durch das Objektiv umfänglich aufgelöst und dargestellt und einer mathematischen Analyse zugeführt werden.
SIM verwendet das Konzept einer Frequenzüberlagerung, um hochauflösende Frequenzinformationen im Bild zu identifizieren und mathematisch zu restaurieren. Dies funktioniert, indem die Probe mit geeigneten Streifenmustern bekannter, hoher räumlicher Frequenz in verschiedenen Orientierungen beleuchtet wird. Die bekannten hohen Beleuchtungsfrequenzen interferieren mit den unbekannten hohen Frequenzen in der Probe zu sog. Moiré-Bildern. Diese können durch das Objektiv umfänglich aufgelöst und dargestellt und einer mathematischen Analyse zugeführt werden. Dadurch werden die hochaufgelösten Frequenzinformationen ermittelt und zur Berechnung des endgültigen Bildes mitverwendet. Die Aufnahmegeschwindigkeit mit dem System N-SIM S beträgt bis zu 15 Bilder pro Sekunde. Dies wird durch die Verwendung eines Spatial Light Modulators (SLM) zur Mustermodulation ermöglicht und ist besonders nützlich, um z.B. das schnelle Fortschreiten von Virusaktivitäten in lebenden Zellen zu visualisieren. Das N-SIM S kann auf einem konfokalen Mikroskop-System implementiert werden. Ein solcher korrelativer Methodenansatz ermöglicht im ersten Schritt die relativ schnelle konfokale Bildakquisition über große Gesichtsfelder, und im zweiten Schritt die Detaildarstellungen mit Super-Resolution in definierbaren, interessierenden Sub-Regionen.