La ecualización del histograma es un proceso relativamente simple de aplanar una curva de distribución o de imponer un equilibrio en la distribución. Si la medición es una traducción digital, el proceso es un programa informático sencillo. Hay muchos usos para los histogramas, que son un mapeo gráfico de una sola variable para un gran conjunto de puntos de datos. Las aplicaciones más comunes en las que muchas personas se encuentran con los histogramas son el audio y el video, tanto fijos como en movimiento.
En su forma más básica, un histograma es una herramienta estadística para el control de calidad. Por lo general, el eje x horizontal del gráfico es una sola variable, por ejemplo, un dado que sale del uno al seis. El eje y vertical es un simple recuento o medición de frecuencia. Un dado dado se tira 100 veces y los resultados se representan en este gráfico. Curiosamente, los números dos, tres, cuatro y cinco aparecieron cada uno 16 veces, pero el número uno solo apareció una vez, mientras que el número seis apareció 35 veces.
En el ejemplo anterior, el gráfico está sesgado para los números uno y seis. El dado está claramente defectuoso y el control de calidad dicta que se arregle, digamos inyectándolo con pesas. Los dados fijos se lanzan nuevamente 100 veces y el gráfico resultante muestra que los seis números aparecen con la misma frecuencia. Se acaba de realizar una ecualización de histograma.
La curva de distribución de frecuencia del histograma es común y muy evidente en los equipos de audio. Una radio cara, tal vez un amplificador de componentes, puede mostrar una fila de gráficos de barras digitales que bailan hacia arriba y hacia abajo con la música. La barra más a la izquierda mide el ruido de baja frecuencia o graves; las barras progresivamente hacia la derecha miden las frecuencias altas o agudos. Las palancas que lo acompañan pueden aumentar o atenuar una frecuencia particular. Si los graves profundos y retumbantes de un ritmo de Hip-Hop muestran picos agudos en el gráfico de barras, se puede usar la palanca correspondiente para aislar y bajar su volumen sin afectar las otras frecuencias.
Se vio que la señal de audio mostrada en este ejemplo estaba desequilibrada a favor de los graves. La ecualización del histograma, lograda reduciendo solo el volumen de los graves, impuso un equilibrio y una distribución plana de todas las frecuencias de la música para aproximar el mismo volumen. La medición es de una sola variable, a saber, la frecuencia del sonido de menor a mayor. En un instante de tiempo dado, la música proyecta muchas frecuencias a diferentes volúmenes, y cada una de estas medidas son puntos de datos.
Otra aplicación común de la ecualización de histogramas es la fotografía digital. Una fotografía típica contiene millones de puntos de datos, llamados píxeles. Una característica de control de calidad de las fotografías de muchos modelos de cámaras digitales es el análisis de histograma. Mide la única variable de la luminiscencia de cada píxel de claro a oscuro, de blanco a negro. El mapa gráfico resultante es una visualización del rango de contraste de la foto.
La sabiduría convencional de una fotografía de buena calidad es aquella que contiene blanco puro, negro puro y todas las gradaciones de luz intermedias. Si una foto sobreexpuesta, o una inundada de luz blanca brillante, está a punto de ser tomada, una revisión de su histograma revelará un pico correspondiente en la representación gráfica. Lo mismo ocurre con la pérdida de contraste en una foto oscurecida y subexpuesta. La ecualización del histograma se puede ver en tiempo real ajustando la configuración de exposición de la toma hasta que el gráfico muestre una distribución más equilibrada de luminiscencia. El posprocesamiento de imágenes digitales con un programa de computadora también puede tener la capacidad de evaluar y ecualizar histogramas de color.