¿Cuál es la diferencia entre Bokeh y Gaussian Blur?

Bokeh es específicamente las áreas fuera de foco de una imagen. El desenfoque gaussiano es un algoritmo para empañar áreas seleccionadas de la imagen, para ocultar detalles o hacer que parezcan desenfocados.

Las principales diferencias:

• el bokeh se crea ópticamente , el desenfoque gaussiano en la postproducción ;
• en bokeh, la cantidad de cuán ancho se manchará un punto fuera de foco está determinada por su distancia relativa desde el plano focal, mientras que el desenfoque gaussiano se aplica a una imagen bidimensional donde no hay información de distancia presente, por lo tanto, todos los puntos son untado por igual ;
• en bokeh, las características de difuminado dependen de la configuración y la forma de apertura de la lente, mientras que el desenfoque gaussiano siempre es suave ;
• una pequeña fuente de luz se representará como una figura en forma de abertura con bordes bastante bien definidos en bokeh; pero el desenfoque gaussiano lo convierte en una mancha con bordes que se desvanecen ;
• en bokeh, el ruido está presente al mismo nivel que en las partes enfocadas de la imagen con la misma luminancia; el desenfoque gaussiano elimina el ruido, por lo que habrá menos ruido que en las partes no borrosas de la imagen;
• en bokeh, las áreas claras dominarán sobre las oscuras, mientras que el desenfoque gaussiano conserva la proporción de áreas oscuras y claras.

Para ilustrar:

Un letrero en una estación de tren, tomado con f/10 (lo que brinda una gran profundidad de campo).

Desenfoque gaussiano realizado en partes de fondo de la imagen anterior.

Un letrero en una estación de tren, tomado con f/2.8 (lo que brinda poca profundidad de campo y un efecto bokeh natural).

Por lo tanto, en general, puede usar uno para simular otro, pero el resultado será similar solo para elementos que contengan un bokeh de bajo ruido en aproximadamente un plano paralelo al plano focal, sin incluir áreas significativamente más claras o fuentes de luz, y tomados con una lente que tiene un bokeh suave.

Bokeh significa el aspecto visual de las áreas desenfocadas de una fotografía tomada con óptica del mundo real. Para una óptica perfecta, un punto de luz desenfocado (por ejemplo, un comienzo desenfocado) sería un disco perfecto. La óptica del mundo real no es perfecta y un solo punto de luz no aparecerá como un disco perfecto en la fotografía.

Bokeh a menudo se considera mejor o más suave cuando está más cerca de un resultado teóricamente perfecto. Los errores típicos incluyen mostrar un anillo o una elipse malformada en lugar de un disco para un objeto de origen puntual dado.

El desenfoque gaussiano es un filtro digital que es fácil de calcular y se parece un poco a una imagen desenfocada. Sin embargo, el desenfoque gaussiano no genera un disco para un solo punto de luz en la entrada, sino una mancha borrosa sin borde definido.

Aquí hay una visualización de la diferencia (creada con Gimp):

El desenfoque también se puede emular con filtros digitales. Técnicamente esto se llama convolución y su reverso se llama deconvolución. Incluso existen algoritmos llamados deconvolución ciega en los que un software de computadora primero calcula el filtro de deconvolución estimado y luego aplica el filtro. Y la parte casi mágica es que el filtro de deconvolución calculado de esta manera puede eliminar el movimiento de la cámara y volver a enfocar la imagen mal enfocada, hasta cierto punto. El proceso está seriamente limitado por el ruido del digitalizador (por ejemplo, sensor CMOS). Básicamente, el algoritmo intenta estimar el error que aparece en toda la imagen (por ejemplo, todo está borroso) y calcula el filtro que invierte el error maximizando la señal. Por supuesto, eso también incluye maximizar el ruido en la entrada.

El caso en el que la posproducción digital no puede igualar el uso de óptica real es cuando la escena original tiene un alto rango dinámico y la imagen de origen que va a la posproducción no puede contener suficiente rango dinámico. Esto sucede porque un punto de luz muy brillante debe crear un disco brillante cuando está desenfocado. Sin embargo, con un rango limitado para la imagen de entrada, un filtro de desenfoque simulado no puede crear la intensidad original faltante para el disco y, como resultado, el disco se verá muy opaco en comparación con la imagen real tomada con óptica real (de alta calidad).

Si se pudiera tener un sensor de imagen con muy poco ruido y alto rango dinámico combinado con una lente pequeña (por ejemplo, un teléfono inteligente), sería posible emular una lente de alta calidad de última generación con un sensor grande. Desafortunadamente, actualmente no tenemos ninguna tecnología para crear un sensor de imagen que tenga bajo ruido y alto rango dinámico combinado con alta resolución y la última parte se requiere para cualquier lente pequeña. La mayoría de las cámaras de los teléfonos inteligentes modernos tienen un ruido bastante alto y un rango dinámico bajo porque el departamento de marketing quiere una alta resolución por encima de todas las demás características.