Le fotografie con le quali vengono documentati i dipinti e le opere d'arte sono normalmente eseguite a luce diffusa, ovvero ricreando, anche artificialmente, condizioni di illuminazione che rendano al meglio leggibile la composizione e i suoi valori cromatici. In altre parole queste fotografie vengono realizzate cercando di eliminare qualsiasi riflesso speculare della superficie ma al tempo stesso cercando di rispettare il più possibile le normali condizioni di osservazione dell'opera.
Il primo passo per esaminare un dipinto con lo scopo di ottenere nuove informazioni e indagare il suo stato di conservazione e la tecnica con il quale è stato eseguito consiste nell'illuminarlo con un fascio di luce radente la superficiie.

Con luce radente si intende un fascio luminoso parallelo alla superficie o formante con questa un angolo molto ridotto. E' necessario che questo fascio sia condensato da delle lenti e ben delimitato, in modo da aumentare il contrasto fra le zone illuminate e quelle che rimangono in ombra e da evitare diffusioni di luce che attenuerebbero l'effetto voluto.

In queste condizioni tutti i difetti della superficie vengono accentuati al punto che l'immagine che otterremo del dipinto risulterà in qualche caso irriconoscibile. La luce radente farà apparire anche i più piccoli sollevamenti del colore e della preparazione guidando così il restauratore nell'esecuzione di interventi localizzati e nel controllo del risultato ottenuto. Inoltre può anche fornire informazioni sulla tecnica pittorica (poiché evidenzia la pastosità delle pennellate, l'eventuale impiego della spatola, etc.).

L'esame a luce radente risulta fondamentale per documentare lo stato del supporto in relazione alla sua planarietà.
I supporti di tela, ad esempio, possono allentarsi sotto l'influenza delle variazioni climatiche o per instabilità del telaio: esaminando il dipinto con un fascio luminoso parallelo alla superficie si evidenzieranno le più piccole variazioni e gli allentamenti, giungendo a documentare anche le eventuali impronte lasciate sulla superficie dagli angoli interni del telaio e delle traverse

Nei supporti in legno, invece, la luce radente potrà facilmente evidenziare la curvatura, le distorsioni e le congiunzioni fra un pannello e l'altro, ovvero i tipici fenomeni di deformazione delle tavole: imbarcatura, svergolatura, arcuatura, falciatura

Questa semplice tecnica di indagine può fornire informazioni che consentono di ricostruire parte delle vicissitudini a cui è stato sottoposto l'oggetto, rivelando, ad esempio, impercettibili tracce lasciate da un supporto non più presente (come nel caso di un intervento di trasporto di un dipinto da tavola a tela), o lo schiacciamento degli impasti e delle pennellate pastose. In questo caso possono essere messe in evidenza delle impronte sulla pellicola pittorica dovute al supporto originale.

La luce radente può perfino rivelare la presenza di uno strato pittorico sottostante alla superficie visibile, mostrando variazioni di planarietà non giustificate dalle stesure visibili del colore. In questo caso possiamo trovarci in presenza di pentimenti pittorici oppure di riutilizzazione di un dipinto come supporto per una nuova pittura. Saranno altri esami a stabilire se ciò è avvenuto per volontà dell'autore o se ci troviamo in presenza di una contraffazione.

La luce radente può inoltre facilitare lo studio della tecnica del pittore, in particolare quando il colore è posato ad impasto spesso, facendo risaltare le caratteristiche della pennellata: rilievo, direzione, larghezza e curvatura. L'andamento della pennellata, mostrando aspetti della stile e qualità dei segni pittorici, può essere di grande utilità in un processo attributivo se, ovviamente, questo potrà essere confortato da simili immagini desunte da più opere tradizionalmente riferite allo stesso artista.

Lo studio della pennellata può essere reso ancor più preciso ingrandendo dei dettagli dell'opera: una buona lente di ingrandimento può servire allo scopo ma la macrofotografia risulta il più delle volte la tecnica più indicata, sia per la possibilità di ottenere dei forti ingrandimenti, sia perché permette il confronto diretto delle caratteristiche delle pennellate eseguite su opere diverse.
L'osservazione dell'andamento della superficie in luce radente, non di rado, porta all'identificazione di zone ridipinte. L'esame risulta, infine, utile per l'osservazione degli spessori degli strati pittorici, infatti l'evidenziarsi della tramatura della tela sulla superficie indica la presenza di una preparazione molto sottile.