Jabarkan Representasi bilangan dari Derajat keabuan

Intensitas tiap piksel dinyatakan dalam rentang antara minimum dan maksimum (inklusif). Rentang ini digambarkan secara abstrak sebagai rentang dari 0 (0%, hampa/hitam) sampai 1 (100%, penuh/putih) dengan pecahan di antaranya. Notasi ini dipakai dalam karya tulis ilmiah, tetapi tidak mendefinisikan warna hitam atau putih dalam kolorimetri. Bisa pula, rentangnya dibalik, seperti dalam percetakan (tinta), misal 0 menandakan tanpa tinta (putih) dan 1 menandakan tinta penuh (hitam).

Dalam komputasi, meski derajat keabuan dapat dinyatakan dalam bilangan rasional, piksel citra biasanya dikuantisasi untuk menyimpannya dalam bilangan bulat tak bertanda untuk mengurangi ukuran dan mempercepat pengolahan. Beberapa monitor derajat keabuan hanya dapat menampilkan hingga enam belas tingkat yang berbeda yang dapat disimpan dalam biner 4 bit. Namun, citra berderajat keabuan saat ini (misal fotografi) yang ditampilkan pada layar ataupun media cetak menggunakan 8 bit per piksel. Kedalaman piksel ini memberikan 256 tingkat cahaya dan memudahkan perhitungan karena satu piksel dapat diakses sebagai satu bita. Namun, jika intensitas dijarak sama (skala linear), perbedaan cahaya akan terlihat sebagai artefak pita dan tingkatan yang lebih cerah akan "terbuang". Maka, tingkatan cahaya biasa disimpan dalam skala nonlinear terkompresi gama yang memperkirakan penjarakan tingkat untuk cahaya gelap dan terang secara tampak.

Keperluan teknis, seperti pencitraan medis dan pengindraan jauh, sering membutuhkan lebih banyak tingkat untuk memaksimalkan penggunaan akurasi sensor, biasanya hingga 10 sampai 12 bit per sampel, dan untuk mengurangi galat pembulatan dalam perhitungan. Enam belas bit per sampel (65.536 tingkat) biasa dipakai karena komputer dapat mengelola kata (word) 16 bit dengan efisien. Format TIFF dan PNG adalah salah satu format berkas gambar yang mendukung derajat keabuan 16 bit secara bawaan. Namun, peramban dan program pengolahan citra biasa mengabaikan 8 bit terendah untuk tiap piksel (sehingga hanya menampilkan 256 tingkat). Secara internal, program pengolah citra biasa memakai bilangan bulat atau bilangan titik mengambang 16 bit atau 32 bit.

Konversi warna ke derajat keabuan

Konversi citra berwarna ke derajat keabuan tidak unik pada umumnya. Hal ini tergantung pada konfigurasi bobot untuk tiap frekuensi saluran, seperti penggunaan filter fotografi.

Konversi kolorimetri (penjagaan kependaran tampak) ke derajat keabuan

Cara yang umum adalah dengan menggunakan prinsip fotometri atau umumnya kolorimetri untuk menghitung nilai derajat keabuan (dalam ruang warna derajat keabuan tujuan) agar memiliki kependaran yang sama (secara teknis, kependaran relatif) dengan citra berwarna asal (dalam ruang warnanya). Selain memiliki kependaran yang sama, cara ini juga memastikan bahwa kedua citra akan memiliki kependaran mutlak yang sama ketika ditampilkan. Kependaran itu sendiri dimodelkan berdasarkan penglihatan manusia sehingga menjaga kependaran juga menjaga ukuran pencahayaan tampak, seperti  (seperti dalam ruang warna CIE Lab 1976) yang ditentukan berdasarkan kependaran linear  itu sendiri (seperti dalam ruang warna CIE XYZ 1931) yang akan ditulis sebagai  untuk menghindari ambiguitas.

Untuk mengubah warna dari ruang RGB terkompresi gama (skala nonlinear) ke dalam derajat keabuan kependarannya, fungsi kompresi gama harus dihilangkan melalui perluasan gama (linearisasi) untuk mengubah citra ke dalam RGB linear.

Untuk ruang warna sRGB pada umumnya, perluasan gama didefinisikan sebagai

dengan  mewakili salah satu dari tiga warna utama sRGB yang terkompresi gama (, , dan ; dalam rentang [0,1]) serta  adalah hasil linearnya (, , dan ; dalam rentang [0,1]). Lalu, kependaran linear dihitung berdasarkan penjumlahan berbobot dari tiga warna linear tersebut. Ruang warna sRGB didefinisikan dalam kependaran linear CIE 1931  sebagai