Vad är Deconvolution?

Deconvolution är processen för att ta bort signalnedbrytning från inspelade data. Signalerna har två huvudsakliga sätt att skadas: antingen skapas eller registreras signalen fel eller signalen störs när den rör sig från punkt till punkt. Någon form av signalskada kallas en upplösning och dekonvolution är processen för att ta ut dessa invändningar utan att skada originaldata. Dessa processer används kraftigt vid signalbehandling, ljud- och videobearbetning och seismologi, men den underliggande processen används i nästan alla vanliga vetenskaper.

Varje störning av en signal är en upplösning. Det spelar ingen roll om störningen orsakas av en annan signal, en återspegling av originalet eller till och med en felaktig inspelningsenhet. Små vridningar stör vanligtvis inte signalen nog att oroa sig för; dessa förväntas ofta helt enkelt från signalen som rör sig genom rymden. Å andra sidan kommer stora invändningar att göra en signal oläslig och måste tas bort.

Den stora majoriteten av dekonvolutionen bestämmer vilka invändningar som hände med den ursprungliga signalen. När den exakta upplösningen har fastställts är det möjligt att ändra originalet för att redigera det. Merparten av tiden innebär detta helt enkelt att signalen ändras igen genom en annan upplösning som är exakt motsatt av den ursprungliga störaren. Dessa två signaler avbryter varandra och returnerar den inspelade informationen till sin ursprungliga form.

Denna process har ett stort antal verkliga applikationer. Deconvolution används ofta som en metod för att korrigera optiska bilder för att förklara förstoringsförstoringen. När en lins förstorar en bild förstoras inte bilden jämnt över hela fältet. Även i avancerade mikroskop och teleskop är det en mycket liten mängd förvrängning. När en bild är kraftigt förstorad, antingen genom att titta på ett mycket litet eller ett mycket avlägset objekt, kan distorsionen radikalt påverka bilden. Genom att tillämpa en motsatt upplösning på bilden skapas en mycket sannare version.

Samma teknik används i flera andra ljud- och bildfält för att förbättra signalstyrkan och skapa mer verkliga inspelningar. I seismologi är en signal förvrängd av avstånd, medium och reflektioner av sig själv. Alla dessa invändningar utgör en nästan värdelös signal. Genom att använda dekonvolution för att gå bakåt genom alla snedvridningar, kan forskare lära sig mer om vad som händer vid signalens ursprung och vilka slags saker som finns mellan signalöverföring och mottagning.