Вы можете использовать Модуль ImageEnhance из PIL:
import Image
import ImageEnhance
image = Image.open(r'c:\temp\20090809210.jpg')
enhancer = ImageEnhance.Brightness(image)
brighter_image = enhancer.enhance(2)
darker_image = enhancer.enhance(0.5)
Более подробную информацию смотрите в PIL и документации ImageEnhance.
Примечание: я думаю, что документация по ImageEnhancer слишком краткая, и вам, возможно, понадобится поэкспериментировать в интерактивной подсказке, чтобы сделать это правильно.