غالبًا ما تكون الألياف في المواد المركبة أو الورق أو الأنسجة البيولوجية مخفية عن العين، لكن اتجاهها يحدد قوة المادة وخصائصها. سابقًا، لتحديد اتجاهات الألياف، كان يلزم التقاط العديد من الصور بزوايا مختلفة وتجميع صورة ثلاثية الأبعاد — كما لو أننا نقطع رغيف خبز إلى شرائح رفيعة. بالنسبة للعينات الرقيقة، لا تصلح هذه الطريقة: لا يمكن تقطيع شرائح.
الطريقة الجديدة تعمل بشكل مختلف. يمر شعاع الأشعة السينية عبر العينة، ويُنشئ قناع خاص نمطًا يتغير اعتمادًا على ميل الألياف. من هذه التغييرات، يستعيد النموذج اتجاه عدة ألياف في كل نقطة — حتى اثنين في بكسل واحد. هذا يشبه أنه يمكننا من الظل على الحائط معرفة اتجاه عدة أقلام رصاص في كوب.
أظهرت الاختبارات على المحاكاة الحاسوبية والتجارب الحقيقية أن الطريقة تحدد زوايا الألياف بشكل موثوق. بالنسبة لعلوم المواد، هذا يعني تحليلًا سريعًا للمواد المركبة الرقيقة والأغشية والأنسجة دون تصوير مقطعي معقد. صورة واحدة بدلًا من عشرات — والرؤية واضحة.
يشبه التصوير بالحقل المظلم رؤية ذرات الغبار في شعاع الضوء: يُحجب الشعاع المباشر ويبقى فقط الضوء المبعثر من الألياف.