Kas ir dekonvolūcija?

Jebkurš signāla pārtraukums ir konvolūcija. Nav svarīgi, vai traucējumus izraisījis cits signāls, oriģināla atspulgs vai pat bojāta ierakstīšanas ierīce. Nelieli satricinājumi parasti neizjauc signālu tik daudz, lai par to būtu jāuztraucas; tie bieži vien ir sagaidāmi vienkārši no signāla, kas pārvietojas telpā. No otras puses, lieli līkumi padarīs signālu nelasāmu, un tas būs jānoņem.

Lielākā daļa dekonvolūcijas nosaka, kādas konvolūcijas notika ar sākotnējo signālu. Kad ir noteikta precīza konvolūcija, ir iespējams modificēt oriģinālu, lai to rediģētu. Lielāko daļu laika tas vienkārši nozīmē, ka signālu atkal modificē cita konvolūcija, kas ir tieši pretēja sākotnējam traucētājam. Šie divi signāli izslēgs viens otru un atgriezīs ierakstīto informāciju tās sākotnējā formā.

Šim procesam ir liels skaits reālās pasaules lietojumprogrammu. Dekonvolūciju plaši izmanto kā optisko attēlu korekcijas metodi, lai ņemtu vērā palielinājuma kropļojumus. Kad objektīvs palielina attēlu, attēls netiek palielināts vienmērīgi visā laukā. Pat augstas klases mikroskopos un teleskopos ir ļoti mazs kropļojums. Ja attēls ir stipri palielināts, skatoties uz ļoti mazu vai ļoti tālu objektu, izkropļojumi var radikāli ietekmēt attēlu. Piemērojot attēlam pretēju konvolūciju, tiek radīta daudz patiesāka versija.

Šo pašu paņēmienu izmanto vairākos citos audio un vizuālajos laukos, lai uzlabotu signāla stiprumu un radītu reālākus ierakstus. Seismoloģijā signālu izkropļo attālums, vide un paša atspulgi. Visi šie satricinājumi veido gandrīz bezjēdzīgu signālu. Izmantojot dekonvolūciju, lai pārvietotos atpakaļ cauri visiem kropļojumiem, zinātnieki var uzzināt vairāk par to, kas notiek signāla izcelsmes vietā un kāda veida lietas pastāv starp signāla pārraidi un saņemšanu.