La respuesta corta es que no, no es posible crear una imagen HDR a partir de un solo archivo sin formato.
"HDR" es, de lejos, el término más mal utilizado en fotografía. El rango dinámico es la relación entre las partes más oscuras que puede distinguir y las partes más brillantes.
Una verdadera imagen de alto rango dinámico de exposición múltiple con curva de tono lineal en realidad se vería muy plana y sin contrastes, debido al hecho de que los monitores de computadora solo pueden mostrar un rango dinámico limitado, por lo que las diferencias entre tonos deben ser lo más pequeñas posible. Por esta razón, la humanidad inventó el mapeo de tonos. Efectivamente, esto aumenta el contraste local, por lo que el rango dinámico para una parte de la imagen se muestra usando el rango completo disponible para el monitor. Esto es lo que es responsable del HDR "look".
Entonces, lo que querías preguntar era "¿cómo se crea una imagen de mapa de tonos a partir de una sola materia prima", que es posible. No entraré en el cómo (ver las muchas otras respuestas a esta pregunta) pero señalaré que el rango dinámico y el ruido son inversamente proporcionales . Entonces, cuanto mayor sea el rango dinámico, menor será el ruido y cuanto mayor sea el ruido, menor será el rango dinámico. El ruido de fondo de una imagen limita efectivamente la capacidad de distinguir entre tonos de sombra y, por lo tanto, afecta el rango dinámico, también si tiene un número limitado de bits por píxel aumenta el ruido de cuantificación.
Menciono esto porque hablaste de ruido. Lamentablemente esto es inevitable. La relación entre el ruido y el rango dinámico significa que si aplica el mapeo de tonos a una sola imagen sin procesar obtendrá más ruido. Esto se debe a que una sola imagen en bruto tiene un rango dinámico limitado , ¡no importa lo que haga con ella!
También debería agregar que solo porque puedas, ¡no significa que debas hacerlo! Algunos de los peores usos del mapeo de tonos que he visto se han utilizado para tratar de hacer una foto aburrida interesante, haciendo todo lo posible en las apuestas de contraste. Pensaría con mucho cuidado si está utilizando el mapeo de tonos porque funcionará con una imagen fuerte para mejorar el aspecto, o simplemente para hacer que una imagen aburrida parezca un poco más interesante.
¡Buena suerte!