Dekonvoluutio on prosessi, jolla signaalin heikkeneminen poistetaan tallennetusta datasta. Signaaleilla on kaksi ensisijaista tapaa vaurioitua: joko signaali luodaan tai tallennetaan väärin tai signaali häiriintyy kulkiessaan pisteestä pisteeseen. Kaikenlaista signaalin vaurioitumista kutsutaan konvoluutioksi ja dekonvoluutio on prosessi, jolla nämä kierteet poistetaan vahingoittamatta alkuperäisiä tietoja. Näitä prosesseja käytetään voimakkaasti signaalinkäsittelyssä, ääni- ja videokäsittelyssä ja seismologiassa, mutta taustalla olevaa prosessia käytetään lähes kaikissa valtavirran tieteissä.
Kaikki signaalin häiriöt ovat käänne. Ei ole väliä, johtuuko häiriö toisesta signaalista, alkuperäisen heijastuksesta tai jopa viallisesta tallennuslaitteesta. Pienet käänteet eivät yleensä häiritse signaalia tarpeeksi huolehtiakseen; näitä odotetaan usein vain avaruuden läpi kulkevasta signaalista. Toisaalta suuret kierteet tekevät signaalin lukukelvottomaksi ja se on poistettava.
Suurin osa dekonvoluutiosta määrittää, mitä käänteitä tapahtui alkuperäiselle signaalille. Kun tarkka kääntyminen on määritetty, on mahdollista muokata alkuperäistä muokatakseen sitä. Suurimman osan ajasta tämä tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että signaalia muutetaan uudelleen toisella konvoluutiolla, joka on täsmälleen vastakkainen alkuperäiseen häiritsijään nähden. Nämä kaksi signaalia peruuttavat toisensa ja palauttavat tallennetut tiedot alkuperäiseen muotoonsa.
Tällä prosessilla on valtava määrä reaalimaailman sovelluksia. Dekonvolvaatiota käytetään laajalti optisten kuvien korjausmenetelmänä suurennuksen vääristymisen huomioon ottamiseksi. Kun objektiivi suurentaa kuvaa, kuva ei suurennu tasaisesti koko kentässä. Jopa huippuluokan mikroskoopeissa ja kaukoputkissa on hyvin pieni vääristymä. Kun kuvaa suurennetaan voimakkaasti joko tarkastelemalla hyvin pientä tai hyvin kaukana olevaa kohdetta, vääristymä voi vaikuttaa kuvaan radikaalisti. Soveltamalla kuvaan vastakkaisia käänteitä luodaan paljon todellisempi versio.
Tätä samaa tekniikkaa käytetään useilla muilla ääni- ja visuaalikentillä signaalin voimakkuuden parantamiseksi ja todellisten tallenteiden luomiseksi. Seismologiassa signaali vääristää etäisyys, väliaine ja heijastukset itsestään. Kaikki nämä käänteet muodostavat lähes hyödyttömän signaalin. Käyttämällä dekonvoluutiota siirtyäkseen taaksepäin kaikkien vääristymien läpi tiedemiehet voivat oppia lisää siitä, mitä signaalin alkupisteessä tapahtuu ja millaisia asioita signaalin lähetyksen ja vastaanoton välillä on.