Qual é a diferença entre Bokeh e Gaussian Blur?

Já ouvi várias vezes na fotografia as palavras Bokeh e Gaussian Blur. Para mim, parece que as palavras são usadas quase de forma intercambiável, mas em alguns casos, eu as ouvi contrastar. Qual é a diferença e quais são as definições de cada uma delas?

Bokeh é especificamente as áreas fora de foco de uma imagem. O desfoque gaussiano é um algoritmo para embaçar áreas de imagem selecionadas, ocultar detalhes ou fazer com que pareçam desfocados.

As principais diferenças:

• bokeh é criado opticamente , desfoque gaussiano na pós-produção ;
• em bokeh, a quantidade de quão amplo um ponto fora de foco será manchado é determinada por sua distância relativa do plano focal, enquanto o desfoque gaussiano é aplicado a uma imagem bidimensional onde nenhuma informação de distância está presente; portanto, todos os pontos são manchado igualmente ;
• no bokeh, as características da mancha dependem da configuração e do formato da abertura da lente, enquanto o desfoque gaussiano é sempre suave ;
• uma pequena fonte de luz será renderizada como uma figura em forma de abertura com bordas bem definidas em bokeh; mas o borrão gaussiano o torna um local com bordas desbotadas ;
• no bokeh, o ruído está presente no mesmo nível das partes em foco da imagem com a mesma luminância; o desfoque gaussiano mata o ruído; portanto, haverá menos ruído do que nas partes não desfocadas da imagem;
• no bokeh, as áreas claras dominam as escuras, enquanto o desfoque gaussiano preserva a proporção das áreas escuras.

Ilustrar:

Um sinal em uma estação de trem, tirada com f / 10 (dando profundidade de campo profunda).

O desfoque gaussiano foi executado nas partes de fundo da imagem anterior.

Um sinal em uma estação de trem, tirada com f / 2.8 (dando profundidade de campo e bokeh natural).

Portanto, você pode usar um para falsificar outro, mas o resultado será semelhante apenas a bokeh de baixo ruído que contém itens em aproximadamente um plano paralelo ao plano focal, sem incluir áreas ou fontes de luz significativamente mais leves, e tiradas com uma lente com um bokeh suave.

Bokeh significa a aparência visual de áreas fora de foco de uma fotografia tirada usando a óptica do mundo real. Para uma ótica perfeita, um ponto de luz fora de foco (por exemplo, um início fora de foco) seria um disco perfeito. A ótica do mundo real não é perfeita e um único ponto de luz não aparece como um disco perfeito na fotografia.

O Gaussian Blur é um filtro digital que é fácil de calcular e se parece um pouco com a imagem fora de foco. No entanto, o desfoque gaussiano não produz um disco para um único ponto de luz na entrada, mas um blob desfocado sem borda distinta.

Aqui está uma visualização da diferença (criada com o Gimp):

Fora de foco também pode ser emulado com filtros digitais. Tecnicamente, isso é chamado de convolução e o contrário é deconvolução. Existem até algoritmos chamados deconvolução cega, onde um software de computador primeiro calcula o filtro de deconvolução e aplica o filtro. E a parte quase mágica é que o filtro de deconvolução calculado dessa maneira pode remover a trepidação da câmera e reorientar a imagem com foco incorreto - até certo ponto. O processo é seriamente limitado pelo ruído do digitalizador (por exemplo, sensor CMOS).

O caso em que a pós-produção digital não pode corresponder à ótica real é se a cena original tiver um intervalo dinâmico alto e a imagem que entra na pós-produção não contiver um intervalo dinâmico suficiente. Isso ocorre porque um ponto de luz muito brilhante deve criar um disco brilhante se estiver fora de foco. No entanto, com alcance limitado para a imagem de entrada, um filtro fora de foco não pode criar a intensidade original ausente para o disco e, como resultado, o disco parecerá muito opaco em comparação com a imagem real tirada com lentes reais (de alta qualidade).

Se alguém pudesse ter um sensor de imagem com baixo nível de ruído e alta faixa dinâmica com uma lente pequena (por exemplo, um telefone inteligente), seria possível emular a lente de alta qualidade atual com um sensor grande. Infelizmente, atualmente não temos tecnologia para criar um sensor de imagem com baixo ruído e alta faixa dinâmica combinada com alta resolução e a última parte é necessária para uma lente pequena.