영상은 일종의 2차원 행렬이기 때문에 행렬의 산술 연산(arithmetic operation)을 그대로 적용할 수 있습니다. 즉, 두 개의 영상을 서로 더하거나 빼는 연산을 수행함으로써 새로운 결과 영상을 생성할 수 있습니다. 다만 영상을 서로 곱하거나 나누는 연산은 거의 사용하지 않습니다. 이 절에서는 두 개의 입력 영상에 대하여 다양한 형태의 덧셈 및 뺄셈 연산을 수행하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

먼저 두 개의 영상을 서로 더하는 덧셈 연산에 대해 알아보겠습니다. 영상의 덧셈 연산은 두 개의 입력 영상에서 같은 위치 픽셀 값을 서로 더하여 결과 영상 픽셀 값으로 설정하는 연산입니다. 영상의 덧셈 연산을 수식으로 표현하면 다음과 같습니다.

앞 수식에서 src1과 src2는 입력 영상이고, dst는 덧셈 연산의 결과 영상입니다. 영상의 덧셈 연산을 수행하면 그 결괏값이 그레이스케일 최댓값인 255보다 커지는 경우가 발생할 수 있습니다. 이러한 경우에는 결과 영상 픽셀 값을 255로 설정하는 포화 연산도 함께 수행해야 합니다. 그러므로 영상의 덧셈 연산 수식을 좀 더 정확하게 표현하면 다음과 같습니다.