HDR是指高动态范围图像，什么是动态范围呢？
一副图像亮度级的最大值与最小值之比称为动态范围(dynamic range),定义如下：
a = Imax/I min.
人眼能分辨的物体的动态范围可达到100000000:1，即使在同一场景，也可达到10000:1,但常规显示设备能达到的范围仅为100:1
因此我们需要某种方式来将图像的动态范围进行缩放，使之匹配只能输出低动态范围的显示设备。这种方式称为色阶重建(Tone Reproduction or 色调映射tone mapping)它提供了一种方法将现实场景的亮度值缩放（或者映射）显示到设备能显示的范围。除了压缩亮度范围，它还必须充分保留原始图像的感观质量，例如，对比度，明亮程度，图像细节等信息。
动态范围重建的方法有四种：
全局算子:
对每个像素使用同一个非线性的变换曲线。
局部算子：
对每个像素考虑它的周围信息来选择变换函数。
频率域算子:
根据图像的空间频率信息来压缩动态范围。
梯度域算子:
从梯度域对图像进行多尺度衰减，再从新梯度图像恢复出亮度图像。