HDR-изображение имеет большой динамический диапазон, что означает очень большое соотношение между самыми яркими и самыми темными частями изображения. Изображение HDR на обычном мониторе (с низким динамическим диапазоном) будет выглядеть очень плоским:
http://www.mattgrum.com/photo_se/hdr.jpg
Это потому, что огромный диапазон яркостей должен быть сжат, чтобы соответствовать гораздо меньшему диапазону яркостей. Это приводит к общему отсутствию контраста, следовательно, к плоскостности.
Это изображение имеет раздвоение личности, небо очень яркое, а объект значительно тусклее, если бы мы могли использовать весь диапазон яркости монитора для неба, это выглядело бы довольно неплохо:
http://www.mattgrum.com/photo_se/top.jpg
Но мы бы полностью потеряли наш предмет. Аналогично, если бы вы использовали весь диапазон яркости мониторов для объекта, он также выглядел бы хорошо, но мы бы полностью потеряли небо:
http://www.mattgrum.com/photo_se/bottom.jpg
Было бы замечательно, если бы мы могли каким-то образом комбинировать их или тщательно выровнять диапазон яркости, с которым нам нужно работать, чтобы мы максимально использовали его. Вот тут и начинается тональное отображение.
То, что делает тональное отображение, вместо того, чтобы отображать все изображение в диапазон яркости монитора за один раз, это локально регулирует контрастность, так что каждая область изображения использует весь диапазон для максимальной контрастности (здесь немного больше, это зависит от используемого алгоритма тонального отображения). Вот то же изображение с тональным отображением:
http://www.mattgrum.com/photo_se/tonemapped.jpg
Причина, по которой тональное отображение не является HDR, заключается в том, что можно сделать тональное отображение одного изображения с низким динамическим диапазоном, чтобы сделать его более контрастным. Результат выглядит аналогично, но с гораздо большим шумом в тени:
http://www.mattgrum.com/photo_se/tonemapped_from_single_image.jpg
Отказ от ответственности: ради любви Бога, не делайте этого с вашими изображениями!
Это демонстрация того факта, что динамический диапазон и шум являются противоположными, фактически динамический диапазон обычно определяется в терминах минимального уровня шума изображения. Это потому, что есть точка, в которой любые тональные различия в изображении теряются в шуме, так что это определяет самую темную вещь, которую вы можете изобразить (которая, в свою очередь, с самой яркой вещью, определенной точкой, в которой обрывы сигнала) определяет динамический диапазон.