Obraz – sygnał dwuwymiarowy, rzadziej trójwymiarowy. W tym ujęciu, obraz jest formalnym opisem tego, co rozumiemy intuicyjnie pod tym pojęciem (np. obraz telewizyjny, obraz fotograficzny czy obraz powstały na siatkówce oka).
Matematyczny opis obrazów Obraz jest modelowany przy użyciu funkcji f (tzw. funkcji obrazu) dwóch lub trzech zmiennych, oznaczanych najczęściej odpowiednio f(x,y) i f(x,y,z). Zarówno dziedzina jak i zbiór wartości funkcji obrazu może być ciągła lub dyskretna. W przypadku dziedziny dyskretnej mamy do czynienia z obrazem rastrowym. Obraz rastrowy o dyskretnym zbiorze wartości nosi nazwę obrazu cyfrowego. Obrazy cyfrowe są szczególnie popularne w grafice komputerowej ze względu na możliwość wygodnego przechowywania ich w pamięci komputerowej.
Punktom obrazu funkcja f przypisuje wartości odpowiadające kolorom. Zbiór wszystkich możliwych wartości funkcji obrazu to paleta. Samą wartość funkcji obrazu określa się jako jasność, choć często obraz może przedstawiać również inne wielkości fizyczne, np. temperaturę (obrazy termowizyjne) czy stopień przenikliwości promieniowania (obrazy rentgenowskie). Obraz, który przyjmuje tylko dwie możliwe wartości, to obraz binarny (takim obrazem jest np. cień).