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Em 1953 Sven Ivar Seldinger descreveu o uso do cateter para inserir o contraste nos vasos sanguíneos, desenvolvendo a angiografia moderna, que consiste no imageamento dos vasos através da injeção de contraste radio-opaco, sincronizado com o imageamento por um tubo de raio-X específico para a angiografia, com feixe de 0,3 a 1 mm. O imageador pode ser uma câmara angiofluorográfica, para a cateterização cardíaca, ou câmaras fotográficas com mudança rápida de filme, ou, mais modernamente, câmaras fluoroscópicas digitais.
A xero-radiografia, desenvolvida por Wolf e Ruzicka em 1956, emprega o mesmo princípio de uma foto-copiadora. Ao invés de filme, o cassete contém uma folha rígida de alumínio sobre o qual é formada uma fina camada de selênio. Antes da exposição ao raio-X, a superfície é coberta (spray) com uma carga positiva uniforme. No escuro, o material é isolante, mas quando exposto ao raio-X (ou luz), os elétrons são liberados dentro do material, e progressivamente descarregam a carga positiva da superfície. A carga remanescente é proporcional á exposição ao raio-X submetida. Portanto, o padrão de raio-X foi convertido a um padrão de cargas positivas. A imagem então é processada em um aerosol de fina partículas de carbono ou toner termo-plástico, carregadas negativamente, que são atraídas pelas cargas positivas. A imagem é então transferida a uma folha de papel que é aquecida para fixar as partículas do toner permanentemente. A placa de selênio pode então ser limpa e re-usada. O toner se acumula nas partes onde houve maior atenuação de raio-X, e portanto é o reverso de um raio-X normal. A imagem geralmente tem baixo contraste, mas estruturas de cerca de 1 mm sobressaem bastante.
Na radiografia sem prata, o filme convencional é substituído por uma base flexível de poliéster, coberta de uma substância fluorescente por estímulo de fótons, como fluoreto de bário ativado com európio, que após exposto é varrido por um laser de hélio-neônio, emitindo luz que é medida por uma fotomultiplicadora. Este sistema é linear em uma faixa de 10 000:1 às intensidades do raio-X, comparados com 100:1 para o filme convencional.
Na fluoroscopia, inventada por Thomas Alva Edison (1847-1931) em 1896, somente um ano após a descoberta do raio-X por Röntgen, a imagem gerada pela fonte de raio-X é mostrada em tempo real em uma tela fluorescente, que converte o padrão do raio-X deixando o paciente em um padrão de luz. A intensidade da luz é diretamente proporcional á intensidade de raio-X, e portanto a imagem é fiel. Utilizam-se atualmente intensificadores de imagens, que são feitos com um tubo de vidro em vácuo, contendo uma tela de fluorescente, feita com cristais de iodeto de césio, que absorve cerca de 60% da energia dos raios-X incidentes, e convertem o padrão em luz visível. Sobre a tela de fluorescente uma tela de césio-antimônio converte os fótons em elétrons, pelo efeito fotoelétrico. Os elétrons são acelerados entre a tela de entrada negativa e a tela de saída positiva. Na tela de saída, uma nova tela de fluorescente, feita de sulfêto de zinco-cádmio, ativado com prata, convertem o padrão de elétrons novamente em luz. A tela de entrada emite cerca de 400 fótons de luz para cada fóton de raio-X incidente, e a aceleração dos elétrons faz a tela de saída emitir aproximadamente 400 000 fótons de luz. O ganho é da ordem de 5000 a 10 000. Modernamente a imagem da tela fluorescente é gravada em vídeo. A maior limitação da fluoroscopia é a presença de forte ruído eletrônico, tanto da tela fluorescente quanto do intensificador de imagens, causados pela emissão térmica de elétrons.
