1．采樣 采樣的實質就是要用多少點來描述壹幅圖像，采樣結果質量的高低就是用前面所說的圖像分辨率來衡量。簡單來講，對二維空間上連續的圖像在水平和垂直方向上等間距地分割成矩形網狀結構，所形成的微小方格稱為像素點。壹副圖像就被采樣成有限個像素點構成的集合。例如：壹副640*480分辨率的圖像，表示這幅圖像是由640*480=307200個像素點組成。 如圖2-2-15所示，左圖是要采樣的物體，右圖是采樣後的圖像，每個小格即為壹個像素點。
采樣頻率是指壹秒鐘內采樣的次數，它反映了采樣點之間的間隔大小。采樣頻率越高，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。 在進行采樣時，采樣點間隔大小的選取很重要，它決定了采樣後的圖像能真實地反映原圖像的程度。壹般來說，原圖像中的畫面越復雜，色彩越豐富，則采樣間隔應越小。由於二維圖像的采樣是壹維的推廣，根據信號的采樣定理，要從取樣樣本中精確地復原圖像，可得到圖像采樣的奈奎斯特（Nyquist）定理：圖像采樣的頻率必須大於或等於源圖像最高頻率分量的兩倍。
2．量化 量化是指要使用多大範圍的數值來表示圖像采樣之後的每壹個點。量化的結果是圖像能夠容納的顏色總數，它反映了采樣的質量。 例如：如果以4位存儲壹個點，就表示圖像只能有16種顏色；若采用16位存儲壹個點，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致的圖像效果。但是，也會占用更大的存儲空間。兩者的基本問題都是視覺效果和存儲空間的取舍。 假設有壹幅黑白灰度的照片，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，而且任壹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采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。 經過這樣采樣和量化得到的壹幅空間上表現為離散分布的有限個像素，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采樣點數足夠多，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）所需的二進制位數稱為量化字長，壹般可用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：圖2-2-16，沿線段AB（左圖）的連續圖像灰度值的曲線（右圖），取白色值最大，黑色值最小。
先采樣：沿線段AB等間隔進行采樣，取樣值在灰度值上是連續分布的，如圖2-2-17左圖； 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），如圖2-2-17右圖。
3．壓縮編碼
數字化後得到的圖像數據量十分巨大，必須采用編碼技術來壓縮其信息量。在壹定意義上講，編碼壓縮技術是實現圖像傳輸與儲存的關鍵。