А какая ожидалась?
Что было сделано в описанном примере.
Для 8-бит значения пикселов выше/больше 128 были умножены, а ниже 128 поделены на некие дробные значения, взятые с более вертикального отрезка, чем обычная диагональ (увеличение кнтрастности). Затем эти дробные числа были нормированы на шкале 0-255.
Для 16-бит значения пикселов, грубо говоря, были умножены в 256 раз, затем те из них, что больше 32768 были умножены, а что меньше - поделены на те же самые дробные значения, что и выше. Потом эти числа дважды нормируются - один раз к 0-65535, второй - к 0-255. Может быть где-то один два бита в одиночных пткселах и будут отличаться в связи с двойной нормировкой, но в массе это будут практически идентичные значения.
Преимущество 16- и 32-битного режима в другом. Скажем в 8 битах у вас небо с бандингом. Перейдя в 16-бит вы наращиваете блюр до исчезновения полосатости. Значения пикселов становятся отличными от ровно (8-бит)*256. Далее вы нормируете значения при переходе в 8-бит и в большинстве случаев цифровые значения тех же самых пикселов приобретают новые поканальные величины, имеющие стохастический характер распределения. То бишь, полосатость в какой-то степени может и остается, но она не носит регулярный характер зубчатой границы или блочности.