Abtastung

Mit dem Begriff Abtastung wird ein signalverarbeitender Vorgang bezeichnet, bei dem der Verlauf des abgetasteten Signals als Verlauf eines wahrgenommenen Signals abgebildet wird.

Insbesondere bezeichnet Abtastung

• die Wahrnehmung der Realität mit Hilfe des Tastsinns, so zum Beispiel
  • in der Landwirtschaft das Abtasten von Hühnern zur Gewinnung der Information, ob die Eiablage bevorsteht,
  • in der Medizin ein Diagnoseverfahren, beispielsweise zur Krebserkennung

• im übertragenen Sinne
  • die Abtastung eines Bildes mit Hilfe der Augen; deshalb muss beim Fernsehen das Informationsangebot größer sein als die Fähigkeit des unbewegten Auges, Informationen zu verwerten,
  • die Gewinnung eines Abbildes mit technischen Mitteln, so zum Beispiel
    • die Abnahme einer Länge mit Hilfe eines Tastzirkels,
    • die Gewinnung eines Eindrucks von der Realität mit Hilfe eines Blindenstocks,
    • die historische Gewinnung eines Bildsignals mit Hilfe des Abtaststiftes im Pantelegraphen,
    • die kontinuierliche Abtastung einer Schallplatte mit der Abtastnadel,
    • die Bildzerlegung beim Fernsehen,
    • die Abbildung einer Oberfläche mit Hilfe des organisierten Wackelkontaktes im Rastertunnelmikroskop,
    • die Abbildung einer Geländeoberfläche unter Zuhilfenahme von elektromagnetischen Wellen (Rosettenabtastung)

• im abstrakten Sinne die realitätsnahe Beschreibung des Vorgangs der Abbildung insbesondere durch seine Wirkung auf kontinuierliche Testsignale mit Hilfe von Modellen. Zu unterscheiden sind drei Modelle
  • die kontinuierliche Abtastung, die die Grundlage für jede Wahrnehmung, Diskretisierung oder Messung ist, und die sowohl eine Verzerrung des Zeitablaufs als auch die Endlichkeit der Bandbreite wahrgenommener Signale erklärt,
  • die diskontinuierliche Abtastung, bei der der Verlauf des abgetasteten bzw. geschalteten Signals (vom Auge) aus Teilstücken rekonstruiert wird (Beispiel: analoger Sampling-Oszillograf),
  • die diskrete Abtastung, bei der der Wert einer Größe in festgelegten Intervallen entnommen und ggf. digitalisiert wird. In diesem Zusammenhang wird auf den Kellfaktor hingewiesen. Der Fall, in dem die Information nicht in den Werten der Größe, sondern über die diskreten Zeitpunkte übertragen wird, wird bei der kontinuierlichen Abtastung behandelt. Das konkrete Ausgangssignal der diskreten Abtastung ist zeitkontinuierlich und weist die Rekonstruktionsverzögerung auf.

Hier muss darauf hingewiesen werden, dass es sich auch bei der Amplitudendemodulation und bei der Quadraturdemodulation um Abtastvorgänge handelt.

Beim primitiven Detektorempfänger handelt es sich um eine diskontinuierliche Abtastung, beim Standard-Detektorempfänger um die Annäherung an die diskrete Abtastung. In beiden Fällen wird die Abtastung vom Träger gesteuert.

Bei der Quadraturdemodulation und beim Einseitenbandempfänger wird die Abtastung von einem so genannten Referenzträger gesteuert, was bei Abweichungen des lokalen Zeitablaufs von dem Zeitablauf des empfangenen Signals zu Fehlern führt (siehe SECAM III b).

Neben dem Modell Abtastung steht die Symbolische Rechenmethode (Vektorrechnung mit Augenblickswerten). Die Mathematik des Funktechnikers, Otto Schmid, Frankh'sche Verlagshandlung, Stuttgart, 1940

Einzelnachweise