Почему градиент считается одним из базовых понятий в обработке изображений?

Градиент считается одним из базовых понятий в обработке изображений, потому что он позволяет точно рассчитать параметры перехода цветов в цифровом пространстве. 1

Математическое описание градиента через частные производные даёт возможность рассчитать точные значения изменений в каждой точке пространства, которые при визуализации преобразуются в плавные цветовые переходы. 1

Кроме того, градиенты изображения используются для извлечения информации из изображений, например, для определения границ и надёжного сопоставления объектов и текстур. 2 Например, детектор краёв Canny использует градиент изображения для обнаружения краёв. 2

Таким образом, математическое описание градиента помогает создавать и редактировать изображения, а также применять их для решения различных задач обработки данных.

Концепция градиента не ограничивается обработкой изображений: в математике она описывает направление наибольшего возрастания функции, в физике — изменение физических величин в пространстве, а в химии характеризует разность концентраций веществ. 4