上次讲到较少比特数的图像，其视觉质量较低，而且难于表示图像的真实信息。其中一个原因是现实世界产生的范围比当前数字成像中的两个数量级更大。 例如，中午的太阳可能比星光轻1亿倍 [1, 2]。 下表给出了常见场景的典型亮度等级。
人类视觉系统能够适应近10个数量级的光照条件[1]。在一个场景中，人类视觉系统同时在大约5个数量级的范围内工作。
这与典型的阴极射线管（CRT）显示器形成鲜明对比，典型的阴极射线管（CRT）显示器能够再现大约两个数量级的强度变化。他们的限制在于荧光体不能被激发超过给定的极限。 因此，传统上8位D / A转换器足以产生模拟显示信号。 通常不使用较高的比特深度，因为显示器不能以对人类观看来说实用的级别再现这样的图像 。
典型的现代液晶显示器(LCD)也有类似的概念。它们的工作范围受到背光强度的限制。尽管液晶显示器比显示器更亮，但它们的亮度并不是比显示器大几个数量级。一种新的趋势是节能显示器被引入市场。在这里，一组单独可寻址的发光二极管(LED)背光被用来减少屏幕区域的发光二极管的输出，屏幕区域描绘的是较暗的材料。商业系统使用这个来减少能源消耗，尽管动态范围作为一个副作用被改进。
由于当前的显示设备不能在接近人类视觉系统能力的任何地方再现一系列亮度，图像通常用每个颜色通道每个像素的字节进行编码。这种编码通常发生在图像被捕获时。这是一个不太理想的情况，因为一个场景中的许多信息在捕获时不可挽回地丢失了。
一种更可取的方法是用能代表场景的强度和量化级别的变化来捕捉场景，而不是使用任何后续的显示设备。或者，图像至少应该包含一系列与人类视觉极限相匹配的值。然后，所有相关信息都可能被保留，直到图像需要显示在无法再现这种强度范围的显示设备上。这包括目前的阴极射线管、液晶显示器和等离子体设备，以及所有印刷媒体。
存储对场景描述的一系列强度与场景相称的图像称为HDR或“辐射图”。然而，适合当前显示技术的图像被称为LDR。
参考文献：
- J. A. Ferwerda. “Elements of Early Vision for Computer Graphics,” IEEE Computer Graphicsand Applications, 21(5):22–33, 2001.
- L. Spillmann andJ. S.Werner, eds. Visual Perception:The NeurologicalFoundations. San Diego, CA: Academic Press, 1990.