Por que não é possível corrigir digitalmente o foco fotográfico ruim?

As fotos fora de foco contêm menos informações do que as fotos em foco. Você pode provar isso tirando duas fotos, uma em foco, uma fora de foco e, em seguida, usando um efeito de desfoque no seu editor de fotos favorito para fazer a foto 1 parecer com a foto 2. Na teoria do processamento de sinais, essa função de desfoque é um filtro passa-baixo … passa informações de baixa frequência, bloqueia informações de alta frequência.

Portanto, como a foto desfocada contém menos informações do que a foto nítida, em essência, o melhor que uma “correção” digital poderia fazer é adivinhar o que poderia ter resultado na foto desfocada. Mas existem várias soluções para isso … muitas imagens diferentes poderiam ter produzido a mesma foto borrada. Alguns elementos da cena original podem não ser apenas confusos, mas desaparecer completamente.

Existem programas que podem desfocar e desfazer até certo ponto. Eles geralmente usam uma técnica chamada deconvolução cega. Essa classe de algoritmos pode estabelecer uma aproximação razoável do ponto de imagem original sem conhecer esse ponto de imagem original – portanto, é “cego”. Para uma única imagem borrada, pode haver várias soluções que produzem o resultado borrado; portanto, em certo sentido, a imagem reconstruída está assumindo algumas liberdades. Em alguns casos, porém, é possível determinar com precisão uma cena original que leva ao resultado desfocado. Também haverá detalhes na cena original que estão completamente perdidos na imagem fora de foco e também na imagem processada. Se você quiser saber mais sobre a deconvolução cega, aqui está um artigo: Página em weizmann.ac.il.

O desfoque nem sempre é devido à falta de foco. Se você mover sua câmera durante uma foto, a cena inteira ficará embaçada, mesmo se estiver em foco, é claro. Existem aplicativos que podem deduzir o caminho do movimento analisando os recursos da imagem e restaurando-o em algum grau. Isso também é menos problemático do que no passado, devido a sofisticadas técnicas de estabilização de imagem. Tirei fotos com a minha Olympus OM-D E-M5 Mark II em 1 segundo, sem trepidação discernível da câmera. Isso, é claro, leva a outro tipo de desfoque de movimento: o desfoque do motivo em movimento. As mesmas técnicas usadas para corrigir o foco e a vibração certamente podem ser empregadas aqui. Programas como o Blurity! – Corrija imagens borradas e a Focus Magic afirma que é capaz de lidar com este caso, além de focar novamente estática.

Lytro não tem relação com nada disso. Em um gerador de imagens normal, a intensidade da luz e a cor são capturadas. Na chamada câmera de campo de luz, os vetores de luz são capturados, incluindo intensidade, cor e direção. O Lytro illum, por exemplo, captura 40 milhões de vetores de luz. Isso soa impressionante, mas uma vez renderizado em uma representação plana desses dados, ele gera apenas 2450 x 1634 pixels, uma imagem de 4Mpixel. Sim, ele pode renderizar diferentes pontos de foco, mas a resolução não é o que você esperaria de uma câmera de US $ 1500.

Essa não foi uma área mais explorada simplesmente porque, entre os auxílios de foco automático e a experiência, a maioria dos fotógrafos não tem nenhum tipo de problema com o foco atualmente. E aqueles que não usam geralmente o Photoshop ou desejam gastar outros US $ 20 a US $ 250 para um aplicativo dedicado.

‘Não precisamos de foco fedorento!’

As câmeras digitais de apontar e disparar tornaram-se populares porque produziram fotos de qualidade decente sem a necessidade de se preocupar muito com as configurações; foco, exposição, velocidade do obturador, et al. Na maioria das vezes, não me preocupo em focar uma imagem porque sei que posso ajustá-la mais tarde, graças ao foco automático.

Entre no Super Refocus, um aplicativo de aprimoramento de fotos para Mac que faz o impensável. Adiciona foco ou desfoque depois de tirar a foto. Para mim, eu apenas fotografo – iPhone ou DSLR – e o foco automático faz um bom trabalho em manter tudo em foco. Super Refocus aplica foco ou desfoque exatamente onde você deseja na foto. Aqui está um exemplo perfeito.
mas atualmente o Super Refocus está disponível apenas para a Mac App Store.

Aparentemente, existem pessoas por aí que estão trabalhando nisso, mas os resultados não são perfeitos.
A CIA desfoca as placas do espaço sideral. Agora você também pode, de graça. | ExtremeTech

Na óptica, o foco é chamado de ponto de imagem e é a zona onde a maioria dos raios de luz converge.Quando você focaliza uma imagem, você faz com que os raios que emanam ou sejam refletidos de um objeto a uma certa distância converjam no seu plano principal ( A quantidade de raios de luz convergindo em um determinado ponto é o que torna a sua imagem embaçada ou nítida.Uma imagem desfocada significa que não há raios de luz suficientes convergindo no centro do seu plano principal.

Existem algoritmos que podem corrigir o foco ruim, derivando o foco correto de um determinado ponto da fotografia a partir de informações de luz no restante da imagem. Contudo, NUNCA superará o foco adequado. Uma imagem fotográfica é uma representação da luz que converge para um ponto no espaço. Uma representação, por mais precisa que seja, nunca pode imitar a coisa real, pois sempre haverá falta de informações sobre a coisa que está representando. Tentar extrair informações adicionais de uma representação é, teoricamente, impossível. Só é possível derivar ou assumir essa informação.

A câmera Lytro não corrige o foco por si só. Ele usa a tecnologia de campo de luz, o que significa que atrás da lente principal, exatamente no plano focal, existe uma série de pequenas lentes, que capturam os raios de luz dispersos que não convergem no plano principal e os redirecionam para o centro da imagem sensor, que fica logo atrás da matriz de microlentes, para ser analisado e processado. A câmera Lytro captura imagens diferentes de uma única fonte para permitir que a fotografia seja “reorientada” usando um computador.

Existem algoritmos para remover o desfoque de movimento do movimento da câmera ou dos movimentos do objeto. Às vezes, eles funcionam muito bem se você puder medir com sucesso o ângulo de movimento e o grau de desfoque.

Isso não é o mesmo que montar luz dispersa que não está focada. Existem alguns programas que podem corrigir o foco suave. Por isso, eu uso o Nik Sharpener Pro, que eu uso principalmente para aprimorar a saída para exibição (impressão ou tela), mas também pode obter um foco suave e nitidez. Outro que eu tentei com sucesso variável é um plugin do Topaz que pode corrigir o desfoque de movimento angular. Eu acredito que também foi capaz de aprimorar um foco suave.

Se você está falando de uma falha de foco principal, por não ser usada nenhuma lente, não há maneira real de reunir a luz dispersa em uma imagem nítida.

O sensor de uma câmera comum captura a luz projetada em apenas um plano. As projeções potenciais (imagens) em outros planos (diferentes distâncias de foco) simplesmente não são gravadas pela câmera e, portanto, esses dados não podem ser extraídos do arquivo de imagem.

Imagem (ou qualquer imagem) são essencialmente dados ou informações. Do ponto de vista matemático, a maior parte do processamento da imagem é feita com os dados existentes na imagem; eventualmente, a imagem perde esses dados parcialmente (a menos que o processamento envolva a combinação de imagens). Imagem borrada já falta muito se os dados e, de um modo geral, não há lugar para restaurá-los.

Se algo está fora de foco, está fora de foco. Claro e simples. Não há dados na imagem.