Hvad er Deconvolution?
Deconvolution er processen til fjernelse af signalnedbrydning fra registrerede data. Signaler har to primære måder at blive beskadiget: enten oprettes eller optages signalet forkert, eller signalet forstyrres, når det bevæger sig fra punkt til punkt. Enhver form for signalskade kaldes en konvolvering, og dekonvolution er processen med at fjerne disse vindinger uden at skade de originale data. Disse processer bruges kraftigt til signalbehandling, lyd- og videobehandling og seismologi, men den underliggende proces bruges i næsten alle almindelige videnskaber.
Enhver afbrydelse af et signal er en sammenfald. Det betyder ikke noget, om forstyrrelsen er forårsaget af et andet signal, en afspejling af originalen eller endda en defekt optagelsesenhed. Små vindinger forstyrrer normalt ikke signalet nok til at bekymre sig om; disse forventes ofte simpelthen fra signalet, der bevæger sig gennem rummet. På den anden side vil store vindinger gøre et signal ulæseligt og skal fjernes.
Langt de fleste deconvolution er at bestemme, hvad vindinger der skete med det originale signal. Når den nøjagtige konvolution er bestemt, er det muligt at ændre originalen for at redigere den. Størstedelen af tiden betyder det simpelthen, at signalet ændres igen ved en anden sammenfald, der er nøjagtigt modsat den oprindelige forstyrrelse. Disse to signaler annullerer hinanden og returnerer de registrerede oplysninger til deres originale form.
Denne proces har et stort antal applikationer i den virkelige verden. Deconvolution er vidt brugt som en metode til korrektion af optiske billeder for at tage højde for forstørrelsesforstørrelse. Når en linse forstørrer et billede, forstørres billedet ikke jævnt over hele feltet. Selv i high-end mikroskoper og teleskoper er der en meget lille mængde forvrængning. Når et billede er stærkt forstørret, enten ved at se på et meget lille eller et meget fjernt objekt, kan forvrængningen radikalt påvirke billedet. Ved at anvende en modsat konvolvering på billedet oprettes en meget mere sand version.
Denne samme teknik bruges i flere andre lyd- og visuelle felter for at forbedre signalstyrken og skabe mere reelle optagelser. I seismologi er et signal forvrænget af afstand, medium og refleksioner af sig selv. Alle disse vindinger udgør et næsten ubrugeligt signal. Ved at bruge dekonvolution til at bevæge sig baglæns gennem alle forvrængninger, kan forskere lære mere om, hvad der sker på tidspunktet for signalets oprindelse, og hvilke slags ting der findes mellem signal transmission og modtagelse.