直方图均衡是使分布曲线变平或在分布中施加平衡的相对简单的过程。如果测量是数字翻译，则该过程是一个简单的计算机程序。直方图有很多用途，它是单个变量与大量数据点的图形映射。许多人遇到直方图的最常见应用是音频和视频，包括静止的和移动的。
最基本的是，直方图是一种用于质量控制的统计工具。通常，图表的水平 x 轴是单个变量，例如从 1 滚动到 6 的骰子。垂直 y 轴是频率的简单计数或测量。给定的骰子掷 100 次，结果绘制在该图上。奇怪的是，数字二、三、四、五各出现了 16 次，但数字一只出现了一次，而数字六则出现了 35 次。
直方图均衡化通常用于校正数字中的曝光摄影。在上面的例子中，数字一和六的图表是倾斜的。骰子显然有缺陷，质量控制要求通过注入重物来修复它。 。再将固定骰子掷100次，得到的图形显示，六个数字出现的频率相等。刚刚进行了直方图均衡。
直方图的频数分布曲线很常见，非常明显，在音频设备中。昂贵的收音机（也许是分量放大器）可能会显示一排随着音乐上下跳舞的数字条形图。最左边的条测量低频噪声或低音；逐渐向右的条测量高频噪声频率或高音。随附的控制杆可以增加或减弱标准音特发频率。如果嘻哈节拍的深沉、震撼的低音在条形图中显示出尖锐的尖峰，则可以使用相应的控制杆来隔离和降低其音量，而不影响其他频率。
显示的音频信号这个例子被认为是不平衡的，有利于低音。直方图均衡是通过仅降低低音音量来实现的，它对所有音乐的频率施加了平衡和平坦的分布，以近似相等的音量。测量的是单个变量，即从低到高的声音频率。在给定的时刻，音乐以不同的音量投射许多频率，每个测量值都是数据点。
直方图均衡的另一个常见应用是数码摄影。一张典型的照片包含数百万个数据点，称为像素。许多数码相机型号的照片质量控制功能之一是直方图分析。它测量每个像素的发光的单个变量m从浅到深，从白到黑。生成的图形图显示了照片的对比度范围。
高质量照片的传统观点是包含纯白色、纯黑色以及其间的每个渐变的光。如果即将拍摄一张曝光过度的照片，或者一张充满明亮白光的照片，对其直方图的检查将显示图形表示中相应的峰值。曝光不足、变暗的照片中对比度的损失也是如此。通过调整镜头的曝光设置，可以实时查看直方图均衡，直到图表显示更平衡的发光分布。使用计算机程序对数字图像进行后处理还可以具有评估和均衡颜色直方图的能力。
