Pengolahan citra histogram adalah tindakan memodifikasi citra dengan mengontrol parameter nilai intensitas citra. Nilai intensitas untuk sebuah gambar dapat diukur dan dipetakan ke dalam histogram, yang mewakili intensitas keseluruhan atau intensitas warna dalam satu saluran warna. Pengguna dapat mengubah tampilan gambar melalui pemrosesan gambar histogram dengan berinteraksi dan memodifikasi histogram yang menampilkan nilai intensitas.
Intensitas warna di seluruh gambar dapat dihitung, dan nilai yang dihitung dapat dipetakan ke histogram. Dengan mengubah bentuk histogram itu atau mengubah titik tengahnya, nilai intensitas dapat dipetakan ulang, mengubah tampilan gambar. Dimungkinkan untuk memodifikasi histogram untuk saluran warna tunggal, mengubah cara satu warna diperlakukan di seluruh gambar. Seiring dengan intensifikasi atau atenuasi warna yang dipilih, kontras keseluruhan dalam gambar juga dapat ditingkatkan atau dikurangi.
Banyak aplikasi pemrosesan gambar memiliki kapasitas untuk memungkinkan pengguna melihat histogram yang terkait dengan nilai intensitas gambar. Teknologi pemrosesan gambar memungkinkan pengguna yang memiliki pengetahuan dasar tentang pengeditan gambar untuk mengubah tampilan gambar berdasarkan nilai intensitas keseluruhan tanpa harus menerapkan modifikasi langsung pada gambar itu sendiri. Pemrosesan gambar histogram sangat berguna ketika seseorang ingin menggabungkan dua gambar untuk perbandingan yang dinormalisasi atau untuk menyatukan gambar dengan mulus. Dengan menormalkan histogram gambar relatif terhadap histogram gambar lainnya, setiap gambar memperoleh rentang warna dan intensitas yang sama dengan gambar lainnya.
Visualisasi gambar penting dalam banyak bidang studi, mulai dari seni dan fotografi hingga pengumpulan data ilmiah. Pemrosesan gambar histogram dapat membuat filter gambar virtual, menciptakan elemen artistik atau mengurangi efek pencitraan yang tidak diinginkan. Deteksi tepi dan segmentasi gambar dapat dibuat lebih jelas, meningkatkan kemungkinan program otomatis untuk dapat mengidentifikasi elemen dalam satu gambar. Ini sangat berguna dalam mengumpulkan data ilmiah dari gambar.
Untuk tujuan ilmiah, pemrosesan gambar histogram sangat penting karena menghilangkan variabel dalam gambar yang disebabkan oleh pergeseran sistematis. Semua gambar dalam penelitian dapat diberikan rentang parameter yang sama dan dinormalisasi satu sama lain, memungkinkan para ilmuwan untuk mengontrol variabel yang disebabkan oleh perubahan parameter pencitraan. Dengan mengontrol varian gambar menggunakan pemrosesan gambar histogram, para ilmuwan kemudian dapat memeriksa variabel dalam penelitian tanpa mengacaukan derajat intensitas atau kontras gambar. Dengan kata lain, dengan menggunakan algoritma pemrosesan gambar untuk menormalkan nilai intensitas dalam gambar, seorang ilmuwan dapat secara langsung membandingkan gambar yang tidak ada bandingannya.