Une image est l'acquisition par un capteur d'une scène réelle. Le capteur peut être sensible à différentes sources (signaux):

• ondes électromagnétiques
  • ré-émission : réflexion et réfraction
  • visibles, infrarouge, ultraviolet, rayons gamma, rayons x, autres
• Capteurs :
  • chimiques : oeil, photo argentique
  • photoélectrique : photodiode, CCD, CMOS
  • autres :
    • médical : scanner IRM, échographie
    • astronomie et satellitaires : antennes
    • physique nucléaire : divers
    • imagerie sismique

On peut caractériser le signal capté par

• sa dimension : monodimensionnel, bidimensionnel,tri-dimensionnel, mais aussi 2D+t (cinéma et autres vidéos).
• sa nature : analogique ou digitale (discrète)

C'est une image (pour nous) du monde continu. La photographie argentique rend une approximation de la scène continue. L'image informatique, soit prise directement de la scène, soit reprise d'une photo argentique, donne une représentation discrète de la scène continue, résultat de discrétisation par capteurs.

Le pouvoir de résolution est la distance angulaire minimale entre deux éléments d'un objet que permet d'en obtenir deux images séparées (pouvoir séparateur); on dit alors que l'objet est résolu. Le pouvoir de l'oeil est une minute d'arc (environ).

Transformation d'un signal 2D Une Image (point de vu physique) est la représentation spatiale d'une grandeur physique.

Une image (point de vu informatique, mathématique) est une fonction, définie sur un domaine continu ou discret (correspondant généralement à un “volume” assimilable à un fermé topologique. Une telle fonction prend ses valeurs dans un espace continu ou discret, fréquemment un intervalle de R ou Z (on parle alors d'image monovaluée) ou éventuellement un intervalle de Rⁿ ou Zⁿ (n ≥ 2), on parle alors d'image multivaluée.

• f : D → V
• D ⊆ Z²
• V ⊆ N³ (RGB, par exemple)

• f : D → V
• D ⊆ R²
• V ⊆ R

• f : D → V
• D ⊆ Z³ – voxels
• V ⊆ N ⇒ correspond à H₂0 activée

• f : D → V
• D ⊆ Z²
• V ⊆ N^t, où t dépend du nombre de fréquences captées