когда мы говорим о тумане, то мы фотографируем не серый лист.
Да. Разница есть, но непринципиальная. Если в кадре нет ничего, крроме тумана, то результат будет мало отличаться от съемки серого листа : гистограмма будет несколько шире в центре диапазона, и всё. Ведь диапазон яркостей невелик, и камера должна передавать реальный диапазон, а не выдумывать что-то своё. Если камера размажет гистограмму на весь диапазон, снимок будет неестественным, неправильно передаст реалии. Более того : камера тогда и серый лист должна растянуть на весь диапазон от чёрного до белого. Ей-то какая разница ?
Если диапазон яркостей сцены превышает динамический диапазон матрицы, камера должна правильно передать те области снимка, которые заданы режимом экспозамера : точечным, центровзвешенным или оценочным (матричным). При матричном режиме камера должна вписать в ДД максимально яркие объекты по всему кадру, те же, что ушли в тень, будут чёрными.
Если диапазон яркостей сцены уже, чем ДД, то камера старается разместить пик яркостей в центре ДД.
Вот пример с туманом. левая половина - кроп тумана реального снимка, правая половина - то же, растянутое на весь диапазон яркостей.