La observación de muestras con campo oscuro da un contraste inverso al obtenido mediante campo claro. De este modo, las partes de la muestra que aparecen claras con una técnica aparecen oscuras en la otra y viceversa.
La base de esta técnica es iluminar a la muestra no perpendicularmente como en campo claro, sino de modo oblicuo. Para conseguirlo, en el camino de la luz se coloca un disco con una abertura anular que produce un anillo de luz con el que se ilumina la muestra.
Las características de la muestra que son perpendiculares al eje óptico del microscopio reflejan la luz con ángulos que no son recogidos por el objetivo, por lo que se verán oscuras. Por el contrario, aquellas regiones que no son perpendiculares al eje óptico se ven brillantes en la imagen, ya que reflejan la luz en ángulos que sí son recogidos por el objetivo. El campo oscuro se emplea para resaltar límites de grano, poros, grietas, inclusiones, maclas,…
La siguiente imagen corresponde a un acero inoxidable austenítico. Puede observarse que empleando campo claro (imagen de la izquierda) se distinguen con dificultad los límites de grano y algunas de las maclas del material. La iluminación mediante campo oscuro (imagen de la derecha) revela con mayor claridad estas dos características.
Generalmente se obtiene la misma resolución con ambas técnicas, pero las particularidades que ofrecen un contraste pobre con iluminación con campo claro, lo aumentan considerablemente con campo oscuro.
El metal duro, también conocido como widia, está compuesto de una matriz de Co y partículas de WC. Las partículas de WC tienen una dureza muy superior al Co de la matriz, quedando en relieve cuando se realiza la preparación metalográfica. Esto hace que dichas partículas se observen con mayor claridad empleando campo oscuro (imagen de la derecha) que usando campo claro (imagen de la izquierda). Obsérvese como las partículas de WC más pequeñas ni siquiera se distinguen con campo claro.