Färbungen (Stainings) bezeichnen in der Werkstoffkunde und Mikroskopie chemische oder physikalische Behandlungen von Probenoberflächen, die Kontrastunterschiede im Gefüge selektiv verstärken. Ziel ist die differenzierte Darstellung von Phasen, Korngrenzen, Defekten oder funktionellen Gruppen, um quantitative und qualitative Gefügeanalysen zu ermöglichen.

Im klassischen metallographischen Kontext werden häufig Ätz-Färbungen eingesetzt, bei denen Reagenzien (z. B. Nital, Klemm-Lösung) Unterschiede im elektrochemischen Potential, in Kristallorientierung oder Phasenzusammensetzung ausnutzen. Dies führt zu topographischem oder farblichem Kontrast im Licht- oder Elektronenmikroskop. In polymeren und hybriden Systemen kommen zusätzlich selektiv bindende Farbstoffe oder Fluorophore zum Einsatz, die spezifische chemische Motive (z. B. aromatische Ringe, funktionelle Gruppen) markieren.

In biohybriden und funktionalen Materialien gewinnen immunbasierte Färbungen an Bedeutung. Hierbei werden Antikörper oder andere Bindungsreagenzien eingesetzt, um Zielstrukturen hochspezifisch zu adressieren. Zyklische Antikörper-Stapelung erweitert diesen Ansatz, indem sequenziell verschiedene Antikörperrunden mit zwischenzeitlicher Signalentfernung durchgeführt werden. Dadurch lassen sich zahlreiche Marker nacheinander im selben Präparat erfassen, was hochdimensionale Gefüge- und Funktionskarten ermöglicht.

Virtuelle Färbung ergänzt physische Färbungen durch rechnergestützte Kontrasttransformationen, z. B. mittels Machine Learning, um aus ungefähren oder markerarmen Aufnahmen virtuelle Mehrkanalbilder zu generieren. Zunehmend werden hybride Workflows etabliert, in denen wenige robuste chemische Färbungen als Referenz dienen, um virtuelle Färbeschemata zu trainieren und so hochaufgelöste, multimodale Gefügeinformationen mit minimalem chemischem Eingriff zu gewinnen.