Värikuvien käsittely on värillisten visuaalisten tietojen analysointi, muuntaminen ja tulkinta. Se voi tuottaa erilaisia tuloksia mustavalkoisen kuvan harmaasävyisestä muunnoksesta teleskoopilla otetun valokuvan tietojen yksityiskohtaiseen analyysiin. Digitaalinen kuvankäsittely voi sisältää erilaisia ohjelmia sekä manuaalisia toimintoja, joita suorittavat ohjelmointitaitoiset ihmiset. Tutkimus ja kehitys tällä alalla jatkuu yksityisten yritysten ja akateemisten laitosten tiloissa.
Värikuvien käsittelyyn on useita sovelluksia. Kuvanhankinnassa, jossa kuva tosiasiallisesti otetaan, olipa se sitten kuvattu tai tallennettu digitaaliseen laitteeseen, virheitä voi ilmaantua, tai saattaa olla tarpeen analysoida kuvaa jollakin tavalla merkityksellisten tietojen keräämiseksi. Esimerkiksi magneettiresonanssikuvantamisessa tietokoneen on otettava MRI: n tulos ja toimitettava se käyttäjälle näkyvässä muodossa, prosessointimuodossa. Ohjelma voi myös suorittaa toimintoja, kuten skannauksen värikoodausalueita kontrastin ja näkyvyyden lisäämiseksi.
Jotkut värikuvat vaativat jonkinlaisen korjauksen ennen kuin ne ovat käyttövalmiita. Tällainen kuvankäsittely voi vaihdella rajaamisesta visuaalisesti mielenkiintoisemman kuvan saavuttamiseksi manuaaliseen värikorjaukseen vioittuneessa tai vahingoittuneessa kuvassa. Tämä tapahtuu, kun kuvia valmistellaan julkaisua ja jakelua varten; suoraan kamerasta otetut valokuvat eivät ehkä sovellu aiottuun käyttöön. Kuvien valmistelu julkaisua varten voi sisältää myös muuntamisen tulostimen värikuvioksi, kuten RGB -värimalli, jota käytetään offsetpainatuksessa värikuvien tuottamiseen.
Sen lisäksi, että värikuvan käsittely on hyödyllistä kuvien valmistelussa jakelua varten, sitä voidaan käyttää analysointiin. Tähtitieteilijät esimerkiksi käyttävät teleskooppien, ilmapallojen ja satelliittien avulla keräämiään avaruuden kuvia tehdäkseen tärkeitä havaintoja maailmankaikkeudesta. He voivat kääntyä automaattisen värikuvankäsittelyohjelmiston puoleen, jotta he voivat valita kiinnostavia kohteita ja tuoda esiin ilmiöitä, joita he voivat jäädä katselemaan kuvaa. Edistyneet ohjelmat voivat myös osallistua toimintoihin, kuten objektien laskemiseen kuvassa tai tietojen antamiseen siitä, mitkä spektrin alueet ovat läsnä.
Värillisten kuvien käsittely voi olla monimutkaisempaa kuin mustavalkoisten käsittelyn kannalta. Värikuvien käsittelyssä suodattaminen ja kerrostaminen, kuten työkalut, voivat olla tarpeen kuvan värin, kirkkauden tai toiminnan peittävän kohinan poistamiseksi. Näitä työkaluja käytetään kaikessa historiallisten valokuvien restauroinnista testitulosten käsittelyyn kuvantamiskomponentilla.