Obrada slike histograma je čin modifikacije slike kontroliranjem parametara vrijednosti intenziteta slike. Vrijednosti intenziteta za sliku mogu se izmjeriti i preslikati na histogram, koji predstavlja ili ukupni intenzitet ili intenzitet boje unutar jednog kanala boje. Korisnik može promijeniti izgled slike kroz obradu slike histograma interakcijom i modificiranjem tog histograma prikazujući vrijednosti intenziteta.
Intenzitet boje u cijeloj slici može se izračunati, a izračunate vrijednosti mogu se preslikati na histogram. Promjenom oblika tog histograma ili promjenom njegove središnje točke, vrijednosti intenziteta mogu se ponovno mapirati, mijenjajući izgled slike. Moguće je modificirati histogram za jedan kanal u boji, mijenjajući način na koji se jedna boja tretira u cijeloj slici. Uz pojačavanje ili slabljenje odabranih boja, ukupni kontrast unutar slike također se može povećati ili smanjiti.
Mnoge aplikacije za obradu slika imaju kapacitet omogućiti korisniku da vidi histogram povezan s vrijednostima intenziteta slike. Tehnologija obrade slike omogućuje korisniku koji ima osnovno znanje o uređivanju slika da promijeni izgled slike prema vrijednostima ukupnog intenziteta bez potrebe za primjenom modifikacija izravno na samu sliku. Obrada histogramske slike posebno je korisna kada osoba želi kombinirati dvije slike ili za normaliziranu usporedbu ili za besprijekorno spojiti slike. Normaliziranjem histograma slike u odnosu na druge histograme slike, svaka slika dobiva isti raspon boja i intenziteta kao i ostale slike.
Vizualizacija slike važna je u mnogim područjima studija, od umjetnosti i fotografije do prikupljanja znanstvenih podataka. Obrada slike histograma može stvoriti virtualni filtar slike, stvarajući umjetničke elemente ili smanjujući neželjene efekte slike. Detekcija rubova i segmentacija slike mogu se učiniti očiglednijima, povećavajući vjerojatnost da će automatizirani program moći identificirati elemente unutar jedne slike. To je osobito korisno u prikupljanju znanstvenih podataka sa slika.
Za znanstvene svrhe, obrada slike histograma je kritična jer iskorijenjuje varijable na slikama uzrokovane sustavnim pomakom. Svim slikama u studiji može se dati isti raspon parametara i normalizirati jedna na drugu, omogućujući znanstvenicima da kontroliraju varijable uzrokovane promjenama parametara slike. Kontrolirajući varijance slike pomoću obrade slike histograma, znanstvenici su tada u mogućnosti ispitati varijable unutar studije bez zbunjujućih stupnjeva intenziteta ili kontrasta slike. Drugim riječima, korištenjem algoritama za obradu slike za normalizaciju vrijednosti intenziteta unutar slika, znanstvenik može izravno usporediti inače neusporedive slike.