De la Wikipedia:
High Dynamic Range (HDR), aunque el nombre completo de esta tecnología es «High Dynamic Range Rendering» o HDRR (Renderizado de Alto Rango Dinámico) es una tecnología de renderizado que imita el funcionamiento de la pupila en el ojo humano.
Básicamente lo que se intenta conseguir es iluminar aquellas zonas donde, una fotografía normal, quedarían oscuras y oscurecer aquellas partes de la foto en las que existe exceso de luz.
Para conseguir aplicar el HDR debemos tomar al menos tres fotografías (una subexpuesta, una normal y otra sobreexpuesta). Después, con el software adecuado (por ejemplo Qtpfsgui), montaremos las tres imágenes y aplicaremos el algoritmo de HDR que más nos guste.
Lo difícil es hacer las tres fotos seguidas sin trípode y que después coincidan una encima de la otra xD . Aquí están tres fotos que tomé en el puerto de Alicante (haced click sobre las imágenes para ampliarlas):
(subexpuesta)
Y este es el resultado final:
Hay un artículo que explica bastante bien todo el proceso haciendo uso de software libre que podéis consultar en The Grumpy Editor.