Entstehen von Bildrauschen und dem ganzen entgegenwirken!

zserro · 15 September 2008

Hi!
Also so weit ich $weiß, entsteht Bildrauschen, weil der Sensor zu heiß wird. Dies geschieht bei längeren Belichtungszeiten, da lange eine Spannung am Sensor anliegt oder bei hoher ISO Zahl, da dann eine höhere Spannung am sensor anliegt.
Wäre es nicht effektiv, hinter dem Sensor ein Kühlsystem anzubringen? Evtl eine Kupferplatte, welche die wärme über Pipelines z.B. dann an das Kameragehäuse abgibt?!? Damit könnte man doch sicher das Rauschen gerade bei langzeitaufnahmen verringern, oder?
vielleicht habt ihr noch innovative Ideen.
LG Chriss

Graumagier · 15 September 2008

zserro schrieb:
vielleicht habt ihr noch innovative Ideen.

Noch innovativer? (Passive) Methoden der Sensorkühlung sind bei Mittelformat schon gang und gäbe.

zserro · 15 September 2008

naja... vielleicht mit ner kleinen Stickstoffkühlung

BlackFog · 16 September 2008

zserro schrieb:
naja... vielleicht mit ner kleinen Stickstoffkühlung

Aktive Kühlung gibts in der Videotechnik, mobil in SLRs aufgrund vom Stromverbrauch jedoch nicht realisierbar.

zserro · 16 September 2008

ein kleiner Lüfter fällt a flach, da es ja dann nur noch Staub in der DSLR gibt. Haben normale DSLRs ne Sensorkühlung? Wenn nicht, warum wird keine verbaut, dürft doch nicht sooo schwer sein.

BlackFog schrieb:
Aktive Kühlung gibts in der Videotechnik, mobil in SLRs aufgrund vom Stromverbrauch jedoch nicht realisierbar.

BlackFog · 16 September 2008

zserro schrieb:
ein kleiner Lüfter (...)

Ein Lüfter wäre mittels Heatpipes auch staubdicht einbaubar allerdings leidet der Spritzwasserschutz, der Akku und wer will schon eine surrende Kamera haben. Das ganze lässt sich zudem bis maximal Lufttemperatur kühlen und ist somit relativ uninteressant.
Kompressionskühler scheiden wegen der Baugröße aus, bleiben Peltierkühler die jedoch viel zu viel Strom ziehen um vom Stromnetz losgelöst zu arbeiten.

Gast_83503 · 16 September 2008

Peltierelement mit extra Akku wäre doch was.

http://de.wikipedia.org/wiki/Peltier-Element

karbon · 16 September 2008

Für Digitale Kameras die für die Astro Fotografie ausgelegt sind, bzw. gebaut werden, werden die Sensoren mittels Peltier Element gekühlt um die Wärmeentwicklung am Sensor zu minimieren. Bei DSLR´s wird wohl nur ein weiter entwickelter Sensor das Problem minimieren.

Wobei man doch wirklich sagen muss das das Bildrauschen bei Profi Kameras doch wirklich minimal ist, ausser man will mit einer Nikon D3 bei ISO 25600 die besten Fotos haben.

mfg

BlackFog · 16 September 2008

karbon schrieb:
Wobei man doch wirklich sagen muss das das Bildrauschen bei Profi Kameras doch wirklich minimal ist, ausser man will mit einer Nikon D3 bei ISO 25600 die besten Fotos haben.

Mal theoretisch gefragt...
Was würde denn passieren wenn ich besagte D3 bei HI-ISO aktiv kühle? Hängt das Rauschen nur mit der Temperatur zusammen?
Ich kann mir nicht vorstellen das wenn man den Sensor der Kamera genug runterkühlt bei ISO 25600 ein Bild aussieht wie ungekühlt mit 800 oder dergleichen.

zserro · 16 September 2008

BlackFog schrieb:
Mal theoretisch gefragt...
Was würde denn passieren wenn ich besagte D3 bei HI-ISO aktiv kühle? Hängt das Rauschen nur mit der Temperatur zusammen?
Ich kann mir nicht vorstellen das wenn man den Sensor der Kamera genug runterkühlt bei ISO 25600 ein Bild aussieht wie ungekühlt mit 800 oder dergleichen.

Jemand könnte doch mal seine D3 einfrieren und dann ein Bild bei ISO 25600 machen

Also ich kenne keinen anderen Grund außer die Temp.!

karbon · 16 September 2008

BlackFog schrieb:
Mal theoretisch gefragt...
Was würde denn passieren wenn ich besagte D3 bei HI-ISO aktiv kühle? Hängt das Rauschen nur mit der Temperatur zusammen?
Ich kann mir nicht vorstellen das wenn man den Sensor der Kamera genug runterkühlt bei ISO 25600 ein Bild aussieht wie ungekühlt mit 800 oder dergleichen.

Denke auch nicht das Kühlen da wirklich ausreicht. Durch die dichtgepackten Pixel gibt es weitaus mehr Störquellen die beseitigt werden müssten als die Tempereatur. Die Software hinter dem Chip spielt da auch wieder eine Rolle.

Es sind so viele faktoren die für ein Bildrauschen zuständig sind, das man als Leihe kaum sagen kann was besser wäre.

Habe nur die Sache mit dem Peltier element geschrieben da ich vor ein paar Monaten einen Vortrag über den Peltier Effekt halten musste und bei meinen Recherchen ich eben den Punkt der Sensorkühlung gefunden habe.

mfg

CMoeller · 16 September 2008

Wie kommt ihr eignetlich darauf, dass das Bildrauschen rein temperaturbedingt sei? Die Temperatur trägt doch durch 'ungewollte' Elektronenanregung lediglich dazu bei, oder?

SickDog · 16 September 2008

sehr interessantes thema! ich hab absolut keinen plan wie das bildrauschen entsteht, aber sowas hier zu lesen ist wirklich hochinteressant... also, ich bitte um weitere beiträge!!!

Mike-Anton · 16 September 2008

Das wäre ja fein, wenn das Rauschen seine einzige Ursache in der Sensorerwärmung hätte. Leider ist die Hauptursache unabhängig davon. Rauschen ist stets vorhanden und gewinnt Überhand, wenn das Sensorsignal kräftig verstärkt wird (ähnlich dem deutlichen Rauschen leiser Musik, die bei derTonbandaufnahme und Wiedergabe verstärkt wird). Andernfalls wäre ISO6400 und mehr bei kurzer Belichtungszeit kein Problem

.

Die Erwärmung verstärkt die Rauschneigung, aber das ist eher ein Problem für Langzeitbelichtungen oder Fotografen, die auf "Dauerfeuer" gestellt haben. Obwohl letzteres recht häufig zu sein scheint, brauche ich für mich keine Sensorkühlung. Darum sollen sich diejenigen kümmern, für die Einzelbilder Fremdworte sind

.

M-A

luvo80 · 16 September 2008

Aber eine Kühlung ob jetzt mit Peltierelement oder irgendwie anders realisiert bringt noch ein anderes Problem mit sich. Da ja dann der Sensor der kälteste Punkt in der Umgebung ist und auch nicht Luftdicht gekapselt ist bildet sich darauf früher oder später Kondensat...

Rainmaker No.1 · 16 September 2008

Hallo,

aktive Kühlungen mit Peltierelementen gibt es für die Canon-Kameras schon relativ lange. Da die Kameras aber ziemlich verbaut sind ist so ein Umbau alles andere als einfach und nur was für Spezialisten. Lohnen tut es eh eigentlich nur für die Astrofotografie und auch dort gibt es bessere Möglichkeiten, zumal es gekühlte Kameras mit einem sechs Megapixel Sensor im Cropformat schon für etwa 2000 Euro zu kaufen gibt.
Bei der normalen Fotografie dürfte das Ausleserauschen deutlich wichtiger sein als das thermische Rauschen und am Ausleserauschen kann wohl nur der Hersteller "herumschrauben".

MfG

Rainmaker

Baxx. · 16 September 2008

Rauschen setzt sich grundsätzlich aus drei Komponenten zusammen - Dark Noise, Read Noise, Shot Noise:

http://www.emccd.com/images/noiseSources.gif

Dark Noise ist temperaturabhängig und lässt sich bei einer Kühlung auf ca. -90°C z.B. durch ein Peltier auf ein Minimum reduzieren. Dabei ist es unerheblich ob lange oder kurz belichtet wird, klar erwärmt sich der Chip bei langem Betrieb, was ohne Kühlung zu mehr Rauschen führt.

Read Noise hängt von der Elektronik ab und lässt sich durch langsames Auslesen (Slow Scan) des Sensors reduzieren. Man kann sich das als Präzision in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit vorstellen, schnelleres Auslesen führt zu mehr Fehlern.

Shot Noise ist die Variation beim "Einschlagen" der Photonen auf das Silizium. Das ist signalabhängig und lässt sich quasi nur an der Lichtquelle reduzieren.

V.Davi · 17 September 2008

Naja, beim absoluten Nullpunkt sollte eigentlich nix mehr rauschen

!
Aber Temp. ist schon nicht der einzige Grund.(siehe oben)

ZoneV · 18 September 2008

Beispiele für gekühlte DSLR-Kameras (Modifikationen):
http://www.centralds.net/en/index.htm
http://ghonis2.ho8.com/rebelmod450d16c.html
http://www.pbase.com/terrylovejoy/peltier_cooling

zserro · 18 September 2008

sehr interessant... danke für die Links!

Entstehen von Bildrauschen und dem ganzen entgegenwirken!

Gast_83503

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