¿Qué es la deconvolución?

La desconvolución es el proceso de eliminar la degradación de la señal de los datos grabados. Las señales tienen dos formas principales de dañarse: la señal se crea o se graba incorrectamente o la señal se interfiere a medida que viaja de un punto a otro. Cualquier forma de daño de señal se llama convolución y la deconvolución es el proceso de eliminar esas convoluciones sin dañar los datos originales. Estos procesos se usan mucho en el procesamiento de señales, procesamiento de audio y video y sismología, pero el proceso subyacente se usa en casi todas las ciencias convencionales.

Cualquier interrupción en una señal es una convolución. No importa si la interrupción es causada por otra señal, un reflejo del original o incluso un dispositivo de grabación defectuoso. Las pequeñas convoluciones generalmente no interrumpen la señal lo suficiente como para preocuparse; a menudo se esperan simplemente de la señal que se mueve a través del espacio. Por otro lado, las grandes convoluciones harán que la señal sea ilegible y deba eliminarse.

La gran mayoría de la deconvolución determina qué convoluciones le sucedieron a la señal original. Una vez que se determina la convolución exacta, es posible modificar el original para editarlo. La mayoría de las veces, esto simplemente significa que la señal se modifica nuevamente por otra convolución que es exactamente opuesta al disruptor original. Estas dos señales se cancelarán entre sí y devolverán la información grabada a su forma original.

Este proceso tiene una gran cantidad de aplicaciones en el mundo real. La desconvolución se usa ampliamente como un método para corregir imágenes ópticas para dar cuenta de la distorsión de aumento. Cuando una lente amplía una imagen, la imagen no se amplía de manera uniforme en todo el campo. Incluso en microscopios y telescopios de alta gama, hay una cantidad muy pequeña de distorsión. Cuando una imagen está muy ampliada, ya sea mirando un objeto muy pequeño o muy distante, la distorsión puede afectar radicalmente la imagen. Al aplicar una convolución opuesta a la imagen, se crea una versión mucho más verdadera.

Esta misma técnica se utiliza en varios otros campos de audio y visuales para mejorar la intensidad de la señal y crear grabaciones más reales. En sismología, una señal está distorsionada por la distancia, el medio y los reflejos de sí misma. Todas estas convoluciones equivalen a una señal casi inútil. Al usar la deconvolución para moverse hacia atrás a través de todas las distorsiones, los científicos pueden aprender más sobre lo que está sucediendo en el punto de origen de la señal y qué tipo de cosas existen entre la transmisión y la recepción de la señal.