Я бы сказал, что если вы хотите научиться обрабатывать изображения, то вам не нужно JAI. В университете мы поиграли с файлами PGM, узнали, как выполнять базовые преобразования, базовую фильтрацию и т. Д.
С PGM очень легко работать, поскольку он имеет оттенки серого, и вы можете кодировать изображение с помощью ASCII. Это означает, что вы можете быстро собрать код для чтения и записи, а затем приступить к созданию собственной реализации алгоритмов обработки изображений.
Проверьте это здесь: http://en.wikipedia.org/wiki/Portable_Gray_Map
Очевидно, что если вы хотите провести серьезную обработку изображений, посмотрите настоящий API, но если вы хотите поиграть и научиться, то это то, с чего я бы начал.