Imaging bezeichnet in der Werkstoffwissenschaft die Gesamtheit bildgebender Verfahren, mit denen Mikrostruktur, Defekte, Phasenverteilung und funktionale Zustände von Werkstoffen räumlich aufgelöst erfasst werden. Imaging-Kompetenzen sind grundlegend für das Verständnis des Zusammenhangs zwischen Struktur, Prozessführung und Eigenschaften.

Zu den zentralen Techniken zählen die 2D- und 3D-Bildgebung mittels Röntgen- und Neutronenstrahlung, Elektronen- und Ionenstrahlen sowie optischen und hyperspektralen Systemen. 3D-Bildgebung, etwa durch Synchrotron-Röntgen-Tomographie oder Neutronentomographie, ermöglicht die zerstörungsfreie Rekonstruktion komplexer Poren-, Riss- und Gefügenetze im Volumen. Elementare Bildgebung (z.B. EDX-, WDX- oder spektroskopie-gekoppelte Techniken) liefert zusätzlich ortsaufgelöste chemische Information.

Elektronenmikroskopische Verfahren, insbesondere SEM-Imaging, bieten hochauflösende Oberflächen- und Mikrotektonik-Kontraste, während hochauflösendes Imaging (z.B. TEM, ptychographische oder hochenergetische Synchrotron-Methoden) atomare bzw. nahezu atomare Auflösung erreicht. Hochgeschwindigkeitsbildgebung wird eingesetzt, um schnell ablaufende Prozesse wie Rissausbreitung, Schmelz- und Erstarrungsvorgänge oder Deformationslokalisierung zeitaufgelöst zu erfassen.

Digitale Bildverarbeitung und rechnergestützte Auswertung sind integrale Bestandteile modernen Imagings: Segmentierung, Korngrößenanalyse, Porositätsbestimmung, In-situ-4D-Imaging (Raum+Zeit) und datengetriebene Ansätze (z.B. Deep Learning) ermöglichen quantitative Strukturbeschreibung und Modellkalibrierung. Hyperspektralbildgebung erweitert dies um spektrale Dimensionen, wodurch Phasen, Spannungszustände oder chemische Zustände simultan kartiert werden können.

Insgesamt bildet Imaging eine Brückentechnologie zwischen experimenteller Charakterisierung und numerischer Simulation, indem es realistische Mikrostrukturdaten für mechanische, thermische und multiphysikalische Modellierungen bereitstellt.