Utilizam-se diferentes tempos de exposição numa série de fotografias para atingir-se o grande alcance dinâmico, técnica desenvolvida na década de 1940 por Charles Wyckoff, para fotografar detalhadamente explosões nucleares. Com a ascensão da fotografia digital e software que facilitam a criação de imagens com grande alcance dinâmico, a técnica se popularizou.

As fotos tiradas em JPEG possuem uma profundidade de cor de 8-bit por canal. Isso quer dizer que são processadas cores de 0 a 255, do preto ao branco, em cada canal. Arquivos com profundidade de cor de 16-bit possuem mais fidelidade de cores (inclusive do preto e do branco) pois contém mais informações de cor em cada canal. O intervalo entre as imagens de 8-bit e 16-bit é chamado de alcance dinâmico – muito mais detalhes e fidelidade de cores são encontrados nas imagens de 16-bit, simplesmente porque existe mais informações sobre a luminosidade de cada pixel quando temos um intervalo maior de valores de luminosidade em cada canal. Por causa desta limitação, fotos HDR são feitas a partir de imagens em formato RAW.