Есть опенсорсная реализация hdr+ ( http://www.hdrplusdata.org )
https://github.com/timothybrooks/hdr-plus/tree/master/src
http://timothybrooks.com/tech/hdr-plus/
В статье timothybrooks нет ничего про exposure, в supplements оригинальной статьи о нем отдельная часть.
Если интересен pipline камер, рекомендую оригинальную статью - работа начинается с bayer array. Конечно, подробно не освещаются отдельные не относящиеся к теме вещи вроде lens correction и color matrix, но в целом описание очень полное.
Кстати, для lens correction есть lensfun ( http://lensfun.sourceforge.net ). Еще не пробовал делать им калибрацию, поэтому сейчас отзыв оставить не могу. Скорее всего, работать с ним все-таки придется.