В программах обработки фото есть функция корректировки «баланса белого» – это для коррекции на цвет освещения (пасмурный день / лампы накаливания). Тыкаешь пипеткой на участок изображения, заведомо нейтрального цвета, например, специальную серую картонку, и вычисляется коррекция оттенков для всего изображения, цвета становятся правдоподобнее.
Контраст регулируется примерно так же. Пипеткой для «чёрного» тык на участке заведомо чёрном – и уровни корректируются, делая этот цвет настоящим чёрным. Это влияет на всё изображение и более тёмные участки сделаются тоже плоским-черным, потеряв детали.
То же с самой светлой областью. Тоже своя пипетка.
Так тремя сэмплами — нецветной областью, самой тёмной и самой светлой — можно по-быстрому скорректировать изображение.
Какая за этим стоит математика не подскажу, надо изучать вопрос.
Вот
на SO обсуждали.