数字化方式可分为均匀采样、量化和非均匀采样、量化。所谓均匀，指的是采样、量化为等间隔。图像数字化一般采用均匀采样和均匀量化方式。采用非均匀采样与量化，会使问题复杂化，因此很少采用。
一般来说，采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分辨率越低，质量越差，严重时出现像素呈块状的国际棋盘效应；采样间隔越小，所得图像像素数越多，空间分辨率越高，图像质量越好，但数据量大。如图2.2.7所示，图2.2.7（a）至（f）是采用间距递增获得的图像，像素数从256×256 递减至8×8。
图2.2.7 随像素数减少产生的数字图像效果
量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率越高，质量越好，但数据量大；量化等级越少，图像层次欠丰富，灰度分辨率低，质量变差，会出现假轮廓现象，但数据量小。如图2.3.8所示，图2.2.8（a）至（f）是在采样间距相同时灰度级数从256逐次减少为64、16、8、4、2所得到的图像。在极少数情况下当图像大小固定时，减少灰度级能改善质量，产生这种情况的最可能的原因是减少灰度级一般会增加图像的对比度。例如，对细节比较丰富的图像数字化。
图2.2.8 随量化级数减少产生的数字图像效果