在计算机中操作图像，首先要通过数字化将实体图像（如照片、画报等）转换成计算机能处理的格式，以便后续分析。这个过程主要包括采样、量化和编码三个主要步骤。
1. **采样**：图像采样是描述图像的关键，它决定了图像的分辨率。简单来说，将连续的图像分割成网格，每个小格称为像素。比如，640*480分辨率的图片由307200个像素组成。采样频率越高，图像越清晰，但存储需求也更大。采样间隔的选择影响着图像的还原质量，复杂画面和丰富色彩要求更小的间隔，遵循奈奎斯特定理，采样频率需大于图像最高频率分量的两倍。
2. **量化**：量化是指决定每个像素使用多少位来表示其亮度或颜色。位数越多，颜色选择越丰富，但存储空间也相应增加。例如，4位只能表示16种颜色，16位则有65536种。对于黑白灰度图像，量化将连续的灰度值离散化为有限个值，形成数字图像。
3. **压缩编码**：数字化后的图像数据庞大，必须通过编码技术压缩。编码技术如预测编码、变换编码、小波变换等，是图像传输和储存的关键。复杂的编码技术如JPEG、MPEG和H.261等国际标准被制定，以实现图像压缩的标准化，确保不同系统间的兼容性。
总的来说，图像数字化是一个包括采样、量化和编码的复杂过程，它在保证图像质量的同时，还需考虑存储空间和传输效率的平衡。
图像数字化是将连续色调的模拟图像经采样量化后转换成数字影像的过程。图像数字化运用的是计算机图形和图像技术，在测绘学与摄影测量与遥感学等学科中得到广泛应用。