Trước khi tìm hiểu về cân bằng histogram, chúng ta cần phải biết histogram là gì. Histogram là một biểu đồ tần suất hay đồ thị biểu diễn sự phân bố cường độ sáng của một ảnh. Nó định lượng số lượng pixel cho mỗi giá trị cường độ được xem xét.
Cân bằng histogram là một kĩ thuật được sử dụng để điều chỉnh cường độ của ảnh xám để nâng cao độ tương phản của ảnh.
Để làm rõ hơn, từ Hình 22 Đồ thị ảnh chưa cân bằng sáng, bạn có thể thấy rằng các pixel tập trung đa số tại vị trí giữa. Những gì mà cân bằng histogram làm ra mở rộng vùng pixel này. Hãy xem hình bên dưới, vùng ở hai biên của biểu đồ là nơi có cường độ pixel thấp. Sau khi áp dụng cân bằng histogram, chúng tôi thu được một biểu đồ như Hình 23 Đồ thị ảnh đã cân bằng sáng. Dựa vào biểu đồ chúng ta có thể thấy rằng giá trị pixel đã được kéo dãn ra không bị co cụm một khoảng hẹp như trước. Trong thực tế, camera thường chịu ảnh hưởng rất nhiều từ ánh sáng bên ngoài. Chính sự tác động từ ánh sáng làm cho hình ảnh thu được thường bị quá tối hoặc quá sáng. Cân bằng histogram là một thuật toán tiền xử lí rất mạnh mẽ. Phương pháp này cho ta chất lượng ảnh cao, giảm đi sự sai lệch của các dữ liệu. Ta có thể quan sát hình ảnh thu được từ quá trình cân bằng này.
Hình 20 Ảnh chưa cân bằng Hình 21 Ảnh đã cân bằng sáng
Hình 22 Đồ thị ảnh chưa cân bằng sáng Hình 23 Đồ thị ảnh đã cân bằng sáng