Потому что у вас неправильно применяется векторизация к задаче. У вас там свертка с ядром 5x5. Т.е. для одного выходного пикселя вы должны сделать 25 умножений и их сложить. Вы же делаете 25*8 уможений для каждого пикселя. Потом как-то странно их еще и суммируете.
Если у вас уж есть векторизация, то вы какие операции распаралеливаете? Вот эти 25 умножений же, правда? Значит у вас в программе не должно быть вообще вот этих циклов от -2 до 2. Вы эти операции сначала развернули в 25 отдельных, а потом их по 5 или 8 штук объединили в одну векторную операцию.
