デジタル画像では、色画像は三刺激値の配列か、三原色による三つの輝度値配 列（三枚の画像成分）で表現される。この輝度値配列を image channel （画像チャネル）と呼ぶ。原理的には画素チャネル値は特定の色フィルタを通 して見た画像の輝度値である（式11.1.2）。
ただし、
は原色フィルタによる輝度分布であり、
は relative luminous efficiency functionとも呼ばれる人
間の目のフィルタである。
デジタル画像では、人間の眼に対して二つの隣接値が同じ輝度の変化を表して
いるように値を決定する方法が問題になる。Weberの法則に従えば、輝度の違
いに対する人の目の感度は、
（式
11.1.3）のように表せる。このことから、輝度値fから
への
変化と同じ変化はgから
への変化で観測
できる。つまり、対数的な値が視覚的に等価な段差を表現するために用いられ
る。
対数的離散画素チャネル値を用いると、可視スペクトル全てを表現するのに50 段階ほどあればよいという研究結果がある。ゆえに、64階調が出力機器にはよ く用いられる。正確性を期すためには、256階調が用いられている。