数字成像

影像梯度（Image gradient）是指影像強度和顏色的方向性變化。影像的梯度在影像處理中是基礎的一環。舉例來說，Canny邊緣檢測器（Canny edge detector）用計算影像梯度來做邊緣檢測。在數位影像處理的軟體中，影像的梯度也可以用來將顏色做漸進式的混合，例如右圖中可以將綠色從左到右漸進的變成藍色。 以下用影像的強度函數（intensity function）的梯度作為範例說明。影像的強度函數是一個雙變數函數，分別代表縱軸和橫軸的像素強度，此時強度函數的梯度即為一個二維的向量，分別代表縱軸和橫軸方向的導數。對於每個像素點，梯度向量的方向為可能的最大強度變化，而梯度向量的長度則是對應到該方向變化的比例。 因為在數位影像中的強度函數是離散的數據點，要計算這個函數的導數，我們需要假設這個離散的強度函數是從連續函數抽樣來的。有了這個假設（在加上其它假設），許多估計法可以計算離散強度函數的導數。最常被使用到的方法是計算影像和一個濾波器的卷積，像是索伯算子（Sobel operator）或 Prewitt算子（Prewitt operator）。