자연 영상은 컬러와 음영이 연속적으로 변화하지만, 컴퓨터에서 처리하는 디지털 영상은 그렇지 않다. 디지털 카메라나 스캐너와 같은 기기를 이용하면 자연 영상을 디지털화하는 것이 가능하다. 이러한 기기를 디지타이저(Digitizer)라고 하며, 샘플링(Sampling)과 양자화(Quantization)의 두 가지 기능을 한다. 샘플링은 자연 영상에서 일정한 간격으로 데이터를 뽑아내는 것을 말한다. 디지털 카메라에서, 5백만 화소, 7백만 화소와 같은 이야기는 그 디지털 카메라의 샘플링 수준(Sampling Rate)을 이야기한다. 5백만 화소의 카메라로는 5백만 개의 데이터로 이루어진 사진을 찍을 수 있는 것이다. 이 때의 사진을 이루는 각 데이터를 픽셀(pixel)이라고 하며, 이미지의 가장 작은 구성 요소이다. 아래 그림에서 이미지를 확대하여 그것을 이루고 있는 점들인 픽셀을 볼 수 있다. 픽셀들의 배열로 이루어진 이러한 이미지를 비트맵(bitmap) 이미지라 한다.
(그림 1) 이미지를 이루고 있는 픽셀(pixel)들
양자화(Quantization)는 샘플링을 통해 획득된 데이터(픽셀)에 숫자로 된 값을 할당하는 것을 의미한다. 할당되는 숫자의 범위에 따라 여러 양자화 수준이 있을 수 있으며, 256색, 하이 컬러, 트루 컬러 등의 용어는 이러한 양자화 수준을 지칭하는 말이다.
(그림 2) 서로 다른 수준으로 샘플링한 사진의 예
(그림 3) 서로 다른 수준으로 양자화한 사진의 예
