即

f(x,y)=i(x,y).r(x,y)

i(x,y)為照明分量（入射分量），是入射到景物上的光強度；

r(x,y)為反射分量，是受到景物反射的光強度。

具體步驟如下：

（1）先對上式的兩邊同時取對數，即

Inf(x,y)=Ini(x,y)+Inr(x,y)

(2)將上式兩邊取傅立葉變換，得

F(u,v)=I(u,v)+R(u,v)

(3)用一個頻域函式H(u,v)處理F(u,v)，可得到

H(u,v)F(u,v)=H(u,v)I(u,v)+H(u,v)R(u,v)

（4）逆傅立葉變換到空間域得

Hff(x,y)=hi(x,y)+hr(x,y)

可見增強後得影象是由對應照度分量與反射分量得兩部分疊加而成。

（5）再將上式兩邊取指數，得

g(x,y)=exp|hff(x,y)|=exp|hi(x,y)|+exp|hr(x,y)|

這裡，稱作同態濾波函式，它可以分別作用於照度分量和反射分量上。

一幅影象得照明分量通常用慢變化來表徵，而反射分量則傾向於急劇變換。所以影象取對數後得傅立葉變換的低頻部分主要對應照度分量，而高頻部分主要對應反射分量。適當的選擇濾波器函式將會對傅立葉變換中的低頻部分和高頻部分產生不同的響應。處理結果會使像元灰度的動態範圍或影象對比度得到增強。