Lo que debes hacer es incrementar en uno un contador que se almacene en una matriz de 256x256x256 elementos (o 256x256x256x256 si también quieres incluir el canal alfa).
El consumo de memoria no será un problema porque sólo se reserva el necesario para los índices existentes, no para todos.
$elementos = [];
for($x = 0; $x < $ancho ; $x++) {
for($y = 0; $y < $largo; $y++) {
$indice = imagecolorat($im, $x, $y);
$rgb = imagecolorsforindex($im, $indice);
if (isset($elementos[$rgb['red']][$rgb['green']][$rgb['blue']])) {
$elementos[$rgb['red']][$rgb['green']][$rgb['blue']]++;
} else {
$elementos[$rgb['red']][$rgb['green']][$rgb['blue']] = 1;
}
}
}
/* Ordenamos las componentes por su clave */
ksort($elementos);
foreach ($elementos as $r => $rojos) {
ksort($rojos);
foreach ($rojos as $g => $verdes) {
ksort($verdes);
foreach ($verdes as $b => $numero) {
printf('%s pixeles de color %s,%s,%s%s',
$numero,
$r, $g, $b,
PHP_EOL
);
}
}
}
Cada elemento del array guarda su índice de componente RGB, por lo que a partir del índice se conoce ese dato.
Versión más eficiente
Si deseas una versión eficiente, con el número mínimo de llamadas y operaciones, puedes tener en cuenta ésta:
$elementos = [];
for($x = 0; $x < $ancho ; $x++) {
for($y = 0; $y < $largo; $y++) {
$indice = imagecolorat($im, $x, $y);
// Nos quedamos únicamente con los datos RGB */
$rgb = $indice & 0xFFFFFF;
if (isset($elementos[$rgb])) {
$elementos[$rgb]++;
} else {
$elementos[$rgb] = 1;
}
}
}
/* Ordenamos las componentes por su clave */
ksort($elementos);
foreach ($elementos as $color => $numero) {
printf('%s pixeles de color %s,%s,%s%s',
$numero,
($color >> 16) & 0xFF, /* Obtenemos la componente R */
($color >> 8) & 0xFF, /* Obtenemos la componente G */
$color & 0xFF, /* Obtenemos la componente B */
PHP_EOL
);
}