圖像數字化
模擬圖像採樣後轉換數字影像的過程
圖像數字化是將連續色調的模擬圖像經採樣量化後轉換成數字影像的過程。圖像數字化運用的是計算機圖形和圖像技術，在測繪學與攝影測量與遙感學等學科中得到廣泛應用。
圖像數字化的對象
圖像數字化
2.數字圖像：空間上被分割成離散像素，信號值分為有限個等級、用數碼0和1表示的圖像。
圖像數字化的意義
圖像數字化是將模擬圖像轉換為數字圖像。圖像數字化是進行數字圖像處理的前提。圖像數字化必須以圖像的電子化作為基礎，把模擬圖像轉變成電子信號，隨後才將其轉換成數字圖像信號。
圖像數字化的方法
將圖像信息採集技術，運用的主要方法是掃描技術，該技術已非常成熟。另外的方法是直接運用數字攝影技術。
概念
1.圖像的模擬/數字轉換：將模擬圖像信號轉換為數字圖像信號的過程和技術。
2.過程：模擬/數字轉換(A/D)分為三步，模擬信號採樣、量化、編碼。
3.採樣：按照某種時間間隔或空間間隔，採集模擬信號的過程(空間離散化)。
4.量化：將採集到的模擬信號歸到有限個信號等級上(信號值等級有限化)。
5.編碼：將量化的離散信號轉換成用二進位數碼0/1表示的形式。
6.採樣頻率：單位時間或單位長度內的採樣次數，表示公式見圖所示。
要在計算機中處理圖像，必須先把真實的圖像（照片、畫報、圖書、圖紙等）通過數字化轉變成計算機能夠接受的顯示和存儲格式，然後再用計算機進行分析處理。圖像的數字化過程主要分採樣、量化與編碼三個步驟。
圖像數字化
如圖“圖像採樣”所示，左圖是要採樣的物體，右圖是採樣后的圖像，每個小格即為一個像素點。
採樣頻率是指一秒鐘內採樣的次數，它反映了採樣點之間的間隔大小。採樣頻率越高，得到的圖像樣本越逼真，圖像的質量越高，但要求的存儲量也越大。
在進行採樣時，採樣點間隔大小的選取很重要，它決定了採樣后的圖像能真實地反映原圖像的程度。一般來說，原圖像中的畫面越複雜，色彩越豐富，則採樣間隔應越小。由於二維圖像的採樣是一維的推廣，根據信號的採樣定理，要從取樣樣本中精確地復原圖像，可得到圖像採樣的奈奎斯特（Nyquist）定理：圖像採樣的頻率必須大於或等於源圖像最高頻率分量的兩倍。
圖像數字化
例如：如果以4位存儲一個點，就表示圖像只能有16種顏色；若採用16位存儲一個點，則有216=65536種顏色。所以，量化位數越來越大，表示圖像可以擁有更多的顏色，自然可以產生更為細緻的圖像效果。但是，也會佔用更大的存儲空間。兩者的基本問題都是視覺效果和存儲空間的取捨。
假設有一幅黑白灰度的照片，因為它在水平於垂直方向上的灰度變化都是連續的，都可認為有無數個像素，而且任一點上灰度的取值都是從黑到白可以有無限個可能值。通過沿水平和垂直方向的等間隔採樣可將這幅模擬圖像分解為近似的有限個像素，每個像素的取值代表該像素的灰度（亮度）。對灰度進行量化，使其取值變為有限個可能值。
經過這樣採樣和量化得到的一幅空間上表現為離散分佈的有限個像素，灰度取值上表現為有限個離散的可能值的圖像稱為數字圖像。只要水平和垂直方向採樣點數足夠多，量化比特數足夠大，數字圖像的質量就比原始模擬圖像毫不遜色。
在量化時所確定的離散取值個數稱為量化級數。為表示量化的色彩值（或亮度值）所需的二進位位數稱為量化字長，一般可用8位、16位、24位或更高的量化字長來表示圖像的顏色；量化字長越大，則越能真實第反映原有的圖像的顏色，但得到的數字圖像的容量也越大。
例如：“線段AB（量化）”，沿線段AB的連續圖像灰度值的曲線，取白色值最大，黑色值最小。
先採樣：沿線段AB等間隔進行採樣，取樣值在灰度值上是連續分佈的。
再量化：連續的灰度值再進行數字化（8個級別的灰度級標尺）。