当前，对高动态范围（HDR）作为UHD中一种提高视频画面质量的方式有很大争论。
很明显的挑战是在彩色空间图中。1990年ITU Rec 709定义了高清（HD）彩色空间，受到当时CRT显示技术（包括8位彩色）的限制。
2012年公布的ITU Rec 2020，定义较宽的色域，与目前的平板显示器的能力匹配。
产生此扩展的色域要求每种彩色更多的比特以提供更丰富、更真实的观看体验。
8位系统每种彩色提供256级，或256×256×256=16777216种不同颜色。在10位系统中，每种彩色有1024级，或超过10亿种不同深浅的颜色。
有大面积同样颜色的视频图像，如蓝色天空或绿色森林，在8位彩色环境中呈现可能导致明显的分级失真，颜色分成可见的色带。10位彩色使相邻色深间的差异更小，减少扰人的条带。
更多的颜色致使感觉的图像质量提高。这是因为每种颜色之间有一个更精细、更锐利划定的差异，即使在细微的场合。对人眼来说，HDR更接近自然界可见的东西。
OLED屏提升了HDR的潜力。OLED是一种自发光技术：像素自身产生光。在最好的OLED屏中，黑色非常黑，并且有能够产生亮白色电平的高输出器件。
在两个极端之间，OLED显示屏非常线性。这产生另一个优点。在历史上，为充分利用CRT的可用动态范围，使用了一伽马曲线。它确保最佳使用可用带宽，使色彩师能够做出如何使用有限范围彩色的艺术判断。
此伽马曲线被一新公式电光传递函数（EOTF）取代，EOTF有时被称为感知质量（PQ）。它允许现有的一些分配架构传输HDR内容，且被包含在高效率视频编码（HEVC/H.265）压缩标准内。
兼容性
在彩色电视首次引入时，它向后兼容：一个信号可在黑白和彩色电视机上观看，而黑白电视机忽略彩色信息。当前，许多业者（包括杜比、特艺、飞利浦和BBC/NHK等）都提倡一种向后兼容的HDR方案。
其他业者（尤其是那些从事OTT流媒体和蓝光2的业者）则对向后兼容性不太关心。实施他们的广播建议可能意味着替换编码器、解码器和机顶盒。
在一种双层方案中，标清范围（SDR）和HDR视频流被分别通过工作流程，接收装置选择接收哪个码流。这提高了复杂性，增加所需带宽，产生对内部工作流程的挑战，尤其是在把SDR广告拼接入HDR节目或插入紧急广播信号消息时。
在一种单层方案中，此架构传输SDR信号以及告诉HDR设备如何扩展动态范围的附加元数据。这提供完全的向后兼容性——非HDR设备将不理解因而忽略附加元数据。引入附加处理可能限制扩展动态范围的价值。
由于体育直播是HDR一大推动因素，编码器设计需要保证HDR可实时实现。也不应加上太多的延迟。
软件
市场上出现各种竞争的专有HDR解决方案，标准组织正在努力保持一致。内容所有者可能被要求对不同的分配平台以不同格式提供HDR内容，使工作流程较繁琐，增加处理和存储成本。
Elemental为HDR实现提供软件定义的视频解决方案，允许广播公司、服务提供商和内容所有者创作、管理和分发HDR内容。最重要的是，这种做法不强迫做出昂贵的决定和大量的视频设施资金支出，并且不需并行硬件HDR竖井维护。Elemental拥有一个可扩展的灵活方案，通过软件升级使视频工作流程跟上时代，面向未来。
这个解决方案与软件定义架构的趋势一致，并且使公司为利用虚拟化和云做好准备。它降低资本支出和运营支出，最大限度减少机构的转换风险。Elemental灵活和可扩展的软件使机构能够快速接受HDR，领先市场，满足他们的受众的期待。