Bildgebende Verfahren spielen in der Materialwissenschaft eine entscheidende Rolle, da sie es ermöglichen, die Struktur und Zusammensetzung von Materialien auf mikro- und nanometroskopischer Ebene zu analysieren. Diese Techniken umfassen eine Vielzahl von Methoden, die unterschiedliche physikalische Prinzipien nutzen, um Bilder von Proben zu erzeugen.

Ein etabliertes bildgebendes Verfahren ist die Dunkelfeldabbildung (DF). In dieser Technik wird gestreutes Licht verwendet, um Bilder von Proben zu erzeugen, wodurch Konturen und Strukturen deutlicher sichtbar werden. Die kontastreiche Dunkelfeldabbildung bei hohen Winkeln geht noch einen Schritt weiter und fängt Streulicht bei noch höheren Winkeln ein, um noch detailliertere Bilder zu erzeugen. Dies wird oft verwendet, um Substrukturen in komplexen Proben sichtbar zu machen.

Ein weiterer wichtiger Bestandteil ist das Signal des Dunkelfelds mit ringförmigem hohen Winkel (HAADF), das insbesondere in der Elektronenmikroskopie verwendet wird. Es ermöglicht, atomare Strukturen sichtbar zu machen, da es empfindlich auf Änderungen in der Atomzahl der Materialien reagiert.

Bioimaging ist ein spezielles Gebiet der bildgebenden Verfahren, das sich auf das Abbilden biologischer Proben konzentriert. Techniken aus diesem Bereich, wie beispielsweise lichtoptische Kontrastmethoden, sind entscheidend für die Untersuchung biologischer Prozesse in hoher räumlicher Auflösung.

Zusätzlich gibt es HF und C-DIC-Techniken, welche kontrastreiche Bilder von biologischen und auch materialwissenschaftlichen Proben erstellen können. HF bringt klare Bildinformationen durch direkte Beleuchtung, während C-DIC subtile Unterschiede in der Probenstruktur aufdeckt, indem es den Brechungsindexunterschied nutzt.

Dank dieser und vieler weiterer Techniken können Forscher detaillierte Einblicke in die Materialwelt erhalten und so neue Materialien oder Technologien entwickeln und optimieren.