Der Histogrammausgleich ist ein relativ einfacher Vorgang zum Abflachen einer Verteilungskurve oder zum Auferlegen eines Verteilungsausgleichs. Wenn die Messung eine digitale Übersetzung ist, ist der Prozess ein einfaches Computerprogramm. Es gibt viele Verwendungsmöglichkeiten für Histogramme, bei denen es sich um eine grafische Abbildung einer einzelnen Variablen für einen großen Satz von Datenpunkten handelt. Die häufigsten Anwendungen, bei denen viele Menschen auf Histogramme stoßen, sind Audio und Video, sowohl unbewegt als auch bewegt.
Grundsätzlich ist ein Histogramm ein statistisches Werkzeug zur Qualitätskontrolle. Normalerweise ist die horizontale x-Achse des Diagramms eine einzelne Variable, beispielsweise ein Würfel, der von eins bis sechs gewürfelt wurde. Die vertikale y-Achse ist eine einfache Zählung oder Messung der Frequenz. Ein gegebener Würfel wird 100 Mal gewürfelt und die Ergebnisse werden in diese Grafik eingetragen. Seltsamerweise tauchten die Zahlen zwei, drei, vier und fünf jeweils 16-mal auf, aber die Zahl eins erschien nur einmal, während die Zahl sechs 35-mal vorkam.
Im obigen Beispiel ist der Graph für die Zahlen eins und sechs verzerrt. Der Würfel ist eindeutig defekt, und die Qualitätskontrolle schreibt vor, dass er repariert wird, indem er beispielsweise mit Gewichten injiziert wird. Der feste Würfel wird wieder 100 Mal geworfen und die resultierende Grafik zeigt, dass alle sechs Zahlen gleich häufig erscheinen. Es wurde gerade eine Histogramm-Entzerrung durchgeführt.
Die Frequenzverteilungskurve des Histogramms ist bei Audiogeräten üblich und sehr offensichtlich. Ein teures Radio, vielleicht ein Komponentenverstärker, kann eine Reihe von digitalen Balkendiagrammen anzeigen, die zur Musik auf und ab tanzen. Der Balken ganz links misst niederfrequentes Rauschen oder Bass; die nach rechts fortschreitenden Balken messen hohe Frequenzen oder Höhen. Begleitende Hebel können eine bestimmte Frequenz erhöhen oder dämpfen. Zeigt der tiefe, dröhnende Bass eines Hip-Hop-Beats scharfe Spitzen im Balkendiagramm, kann mit dem entsprechenden Hebel die Lautstärke isoliert und abgesenkt werden, ohne die anderen Frequenzen zu beeinflussen.
Das angezeigte Audiosignal in diesem Beispiel war zugunsten des Basses unausgeglichen. Die Histogramm-Entzerrung, die nur durch das Absenken der Basslautstärke erreicht wurde, führte zu einer ausgewogenen und abgeflachten Verteilung aller Frequenzen der Musik, um eine annähernd gleiche Lautstärke zu erreichen. Gemessen wird eine einzige Variable, nämlich die Schallfrequenz von niedrig bis hoch. Zu einem bestimmten Zeitpunkt projiziert Musik viele Frequenzen mit unterschiedlichen Lautstärken, und jede dieser Messungen sind Datenpunkte.
Eine andere häufige Anwendung der Histogramm-Entzerrung ist die digitale Fotografie. Ein typisches Foto enthält Millionen von Datenpunkten, die Pixel genannt werden. Eine Funktion zur Kontrolle der Fotoqualität vieler Digitalkameramodelle ist die Histogrammanalyse. Es misst die einzelne Variable der Lumineszenz jedes Pixels von hell bis dunkel, von weiß bis schwarz. Die resultierende grafische Karte ist eine Darstellung des Kontrastumfangs des Fotos.
Die herkömmliche Weisheit eines qualitativ hochwertigen Fotos ist eines, das reines Weiß, reines Schwarz und jede Abstufung des Lichts dazwischen enthält. Wenn ein überbelichtetes oder in helles weißes Licht getauchtes Foto aufgenommen werden soll, zeigt eine Überprüfung des Histogramms eine entsprechende Spitze in der grafischen Darstellung. Gleiches gilt für einen Kontrastverlust bei einem unterbelichteten, abgedunkelten Foto. Die Histogramm-Entzerrung kann in Echtzeit angezeigt werden, indem die Belichtungseinstellungen der Aufnahme angepasst werden, bis das Diagramm eine ausgewogenere Lumineszenzverteilung anzeigt. Die Nachbearbeitung digitaler Bilder mit einem Computerprogramm kann auch die Fähigkeit haben, Farbhistogramme auszuwerten und zu entzerren.