本发明公开了一种基于单轴晶体的相衬显微模块、设备及方法，模块包括：第一偏振片、第二偏振片以及设置在二者之间的单轴晶体；第一偏振片和第二偏振片的偏振态正交或平行；第一偏振片用于，将携带待测物体信息的入射光转变为线偏振光；单轴晶体用于，基于光子自旋霍尔效应和/或角度色散效应，使线偏振光产生的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光发生方向相反的位移；第二偏振片用于，对左旋圆偏振光场和右旋圆偏振光场作和法或差法运算，使得当左右旋圆偏振光位移远小于光斑尺寸时，其透射光场为原入射光场的一阶微分。本方法可用于物体强度信息的边缘增强和物体相位信息的可视化。相比于传统的相衬显微技术，本发明更加直观、方便、省时。