Las técnicas de HDR (High Dinamic Range) consisten básicamente en ampliar el rango dinámico de una imagen de manera que tengan detalles en las sombras y en las luces.
Photoshop CS2 genera imágenes HDR de 32 bit a partir de varias tomas, unas expuestas para las sombras, otras para los tonos medios...
Mas información:
Tutorial Photoshop CS2 (inglés)
Software Photomatix para generación de imágenes HDRPablo Porta explica en su artículo "Como dominar el exceso de contraste" algunos conceptos y métodos interesantes y en su siguiente artículo hablará sobre el HDR.
Quesabesde Actualización: Lo tenía escrito antes de la anterior respuesta