Dekonvolucija je proces uklanjanja degradacije signala iz snimljenih podataka. Signali se mogu oštetiti na dva osnovna načina: ili se signal stvara ili snima pogrešno ili se signal ometa dok putuje od točke do točke. Svaki oblik oštećenja signala naziva se konvolucija, a dekonvolucija je proces uklanjanja tih konvolucija bez oštećenja izvornih podataka. Ovi se procesi uvelike koriste u obradi signala, audio i video obradi i seizmologiji, ali se temeljni proces koristi u gotovo svim glavnim znanostima.
Svaki poremećaj signala je zavoj. Nije važno je li poremećaj uzrokovan drugim signalom, odsjajem izvornika ili čak neispravnim uređajem za snimanje. Male konvolucije obično ne ometaju signal dovoljno da bi se brinuli; oni se često očekuju jednostavno od signala koji se kreće kroz prostor. S druge strane, velike zavoje će učiniti signal nečitljivim i treba ga ukloniti.
Velika većina dekonvolucije određuje koje su se konvolucije dogodile izvornom signalu. Nakon što se utvrdi točna konvolucija, moguće je modificirati original kako biste ga uredili. Većinu vremena, to jednostavno znači da je signal ponovno modificiran drugom konvolucijom koja je točno suprotna izvornom disruptoru. Ova dva signala će se međusobno poništiti i vratiti snimljene informacije u izvorni oblik.
Ovaj proces ima ogroman broj primjena u stvarnom svijetu. Dekonvolucija se naširoko koristi kao metoda ispravljanja optičkih slika kako bi se uzela u obzir izobličenje povećanja. Kada objektiv povećava sliku, slika se ne povećava ravnomjerno po cijelom polju. Čak iu vrhunskim mikroskopima i teleskopima postoji vrlo mala količina izobličenja. Kada se slika jako poveća, bilo gledanjem u vrlo mali ili vrlo udaljeni objekt, izobličenje može radikalno utjecati na sliku. Primjenom suprotne konvolucije na sliku, stvara se puno istinitija verzija.
Ova ista tehnika koristi se u nekoliko drugih audio i vizualnih polja za poboljšanje jačine signala i stvaranje stvarnijih snimaka. U seizmologiji, signal je izobličen udaljenosti, medijem i refleksijama samog sebe. Sve ove konvolucije predstavljaju gotovo beskorisni signal. Koristeći dekonvoluciju za kretanje unatrag kroz sva izobličenja, znanstvenici mogu saznati više o tome što se događa na mjestu nastanka signala i kakve stvari postoje između prijenosa i primanja signala.