Ein Videohistogramm ist ein Diagramm, das die Verteilung dunkler Bereiche, mittlerer Bereiche und heller Bereiche in einem Videobild während der Aufnahme oder Wiedergabe zeigt. Durch die Analyse des Videohistogramms kann der Kameramann, der die Aufnahme macht, feststellen, ob das Bild richtig belichtet ist, und falls nicht, die Videokamera entsprechend einstellen. Videofilmer, die wirklich wissen, wie man ein Videohistogramm verwendet, erzielen nicht nur eine bessere Belichtung, sondern machen auch sauberere Videobilder als diejenigen, die dies nicht tun.
Histogramme gibt es schon seit langem als Möglichkeit zur visuellen Analyse von Daten. Sie sind Balkendiagramme, die die Anzahl der Elemente mit einem bestimmten Wert darstellen. Beispiel: In einer Gruppe von zehn Personen, von denen drei kein Eigenheim besitzen, vier besitzen ein Eigenheim, zwei besitzen zwei Eigenheime und einer besitzt drei Eigenheime, könnte dies in einem Histogramm ausgedrückt werden, wobei der Balken ganz links auf Drei geht, der nächste Balken nach rechts geht auf vier, der nächste Takt geht auf zwei und der ganz rechte Takt geht auf eins. Dies würde anschaulich zeigen, dass mehr Menschen in der Gruppe ein Haus besitzen als jede andere Zahl und dass die Mehrheit der Menschen entweder eine Wohnung mietet oder nur eine Wohnung besitzt, im Gegensatz zu Ferien- oder Investitionsimmobilien. Ein Videohistogramm funktioniert nach dem gleichen Prinzip.
Anstatt grafisch darzustellen, wie viele Häuser eine Person besitzt, zeigen Videohistogramme die Anzahl der Pixel mit einer bestimmten Helligkeitsstufe. Die ganz linke Seite des Histogramms stellt dunkle Töne dar, die normalerweise als Schatten bezeichnet werden, während die Mitte die Mitteltöne darstellt und die ganz rechte Seite die Verteilung der Lichter zeigt, bei denen es sich um helle Töne handelt. Ein sehr dunkles Bild hätte also ein Histogramm mit einem Peak ganz links und ein sehr helles Bild einen Peak ganz rechts. Das Histogramm eines Bildes eines schwarzen Blattes neben einem weißen Blatt hätte zwei Spitzen – einen ganz links und einen ganz rechts.
Durch das Betrachten des Videohistogramms kann ein Videofilmer sicherstellen, dass das Bild nicht überbelichtet ist, was im Histogramm als eine große Anzahl von Pixeln erscheinen würde, die ganz nach rechts gehen oder unterbelichtet werden, was das Gegenteil zeigen würde. In jedem dieser Fälle könnte der Kameramann die Belichtung der Videokamera anpassen oder zusätzliches Licht hinzufügen. Videofilmer verwenden das Histogramm auch, um ein möglichst helles Video aufzunehmen, ohne es zu überbelichten. Helles Video spricht nicht nur viele Zuschauer an, sondern bietet auch ein schärferes und klareres Bild mit weniger Videorauschen.