ProPhotoRGB←→sRGBという色域変換処理をPhotoshop上でくりかえしてみた。データは長辺１万ピクセルに黒から白へのグラデーションを作ったものです。
横軸が回数（１回～10回）縦軸の数字がピクセル数。縦1万ピクセルの等倍部分。
こんな感じのレベル補正で可視化させています。
＜考察＞Photoshopの16bit色空間で検証すると、ProPhotoRGBへの圧縮展開の影響で黒がダメージを受けた。32bitではどうなのかは、自分のPhotoshopでは32bit上にグラデーションが書けず、検証できず。
Lightroomでやればいいじゃん、と最後にはそこに到達。
(1)ProPhotoRGB16bitTIFFで長辺10000ピクセルのグラデーションデータ作成
(2)Lightroomに読み込んで、sRGBTIFF16bitで書き出し（繰り返し）
＜考察＞Photoshopで見られたような黒の破綻はないようです。
とりあえず、Lightroomに読み込んで書き出した1回目で、階調は段付きになりました。（可視化により誇張しての観察です。）
＜追記＞＜重要＞
yukinyaa先生のご指摘により、このテストはガンマ1.8←→2.2間の変換によるところが大きいのではという趣旨のコメントをいただき、「確かにそうだ！」と理解しました。Lightroomへ渡す最初のグラデーションがガンマ２．２で作成されていれば、Lightroomに渡して一度目のダメージが「少ない、もしくは、無い」かもしれないし、Photoshop上での繰り返しテストも両者色空間のガンマ値が同じで行うことで、Lightroomの内部に近いシミュレーションが可能なのではないか、という私の現時点の理解です。ただし、ガンマ約2.2のProPhotoRGBというのは標準のPhotoshopでは作り出せそうになく、実験はここで暗礁に乗り上げました。
突っ込むの、ワタシくらいかな・・・
てか、これって、どおゆうテストなんですか？
（って罠にはまってみる）
yukinyaa様、この記事、時間が無い中で無理にアップしたので、確認＆説明不足に陥っております。 10回程度だったらどうだったのかしら、などなどw、もう少し（やる気が出れば）やってみたいです。（少なくとも今この自宅iMacボロニャーゼ仕様ではイマイチやる気のらないw） 簡単に言えばグラデーションがシャドーの末端でトーンジャンプになった、ってことだけど、ProphotoRGBへの圧縮の末端が破綻していくのは行き止まりだから当たり前？？それが繰り返しの演算の中で強調されていったのではないでしょうか。
へ?
で終わらせていいですか？(^_^;)
何が何だか、さっぱり？なんですけど・・・・。
それと、RGBカラースペースの輝度軸（無彩色の軸）は、sRGBもProPhotoRGBも同じなのでは？と思っていたのだけど、違うのかな？
あ、ガンマが違うからかな？
ProPhotoRGBはガンマ1.8、sRGBはガンマ2.2。
ただし、Lightroom上では ProPhotoRGB並のカラースペースを使いながら、ガンマは2.2です。
100回繰り返して差が出てきたのは、丸め誤差が増幅されたのでは？
あ?、やっぱグレイガンマが1.8と2.2では違うようなので、そのせいなんじゃないですか？
同じグレーに対してsRGBとProPhotoRGBではRGB値が違うでしょうが、それはガンマが違うからだと思います。
iMacボロニャーゼをなめてはいけません。
MacにはColorSyncUtilityという、ヲタク、マニア心をくすぐるゆーじ照れてる？、もとい、ユーテレテーが入っています。
そこでグレイガンマの3D図を見て下さい。
システムの中にはないかも知れないので、コンピュータのほうにEPSON Gray – Gamma というのが1.8と2.2がある（エプソンユーザだから）でしょうから、それで比較すると分かると思います。
上から見た図では分からないので、ドラッグして横から見て下さい。
自分で検証するのは嫌なので丸投げしておきますが、Wide Gamut RGBはガンマ2.2です。
hanさんの珍説が正しければ、Wide Gamut RGB←→sRGBの100回変換でもシャドウ部の破壊が起きるのではないかと思いますが、やってみてちょんまげ。
yukinyaa先生、ガンマの件理解しました。Photoshop上の実験は1.8←→2.2を繰り返したためにダメージが増幅されたという仮説に立ちたいと思います。Lightroomに渡した直後にダメージがあるのも、自分が最初にPhotoshop上で作成したものが1.8のために内部２．２のLightroomに取り込んだところで黒が圧縮されるのですね。。。ありがとうございます。（ボロニャーゼ地方にて） この自宅iMacボロニャーゼ、プリンターのインストール実績がないっぽい。
訂正）
EPSON Gray – Gammaは、プリンタではなくスキャナドライバとともにインストールされるようです。たぶん。
失礼しました。