一边将针对与存在于样本内的观察对象物质的红外吸收光谱对应的波长的样本的红外光(IR)的照射在第1状态及第2状态之间进行切换，一边向样本照射可见区域的照射光，并与红外光(IR)照射的第1状态及第2状态的切换同步地，基于包含透射过样本的照射光的光的相位分布、强度分布及偏振方向的分布来生成第1图像及第2图像。然后，根据第1图像与第2图像的每个像素的像素值的差分及/或比例来生成表示观察对象物质的位置、大小及形状中的至少1个以上的输出图像。