همانند ارتقای تصویر، هدف اصلی تکنیک های بازیابی، بهبود تصویر با توجه به احساس های از قبل تعریف شده است. اگر چه ناحیه های همپوشانی وجود دارند، ارتقای تصویر تا حد زیادی یک فرایند ذهنی است، در حالی که بازیابی تصویر یک فرایند واقعی و متکی به الگوریتم ها و مدلهای ریاضی است. این روشها سعی می کنند که تصویر را با استفاده از دانش قبلی در باره پدیده تنزل یافته ترمیم نمایند. بنابراین، تکنیک های بازیابی به مدل سازی تقلیل و اجرای فرایند معکوس به منظور ترمیم تصویر اصلی می پردازند.