Sensor - Alterung?

[Gorgonzola]

Hallo,

ich habe neulich mal etwas aufgeschnappt, nämlich das Bildsensoren mit der Zeit nachlassen sollen, d. h., sie sollen an Bildqualität verlieren und auch mehr rauschen. Mal ehrlich, stimmt das? Wer weiß was zu diesem Thema, oder hat mir einen Quelle, ich habe über Google nix brauchbares gefunden. Danke schon mal für Euere Antworten.

 

[n.nescio]

1) farbfilter können sich lösen ... bilder werden unscharf
2) farbfilter bestehen teilweise aus organischen materialien und können daher mit der zeit ihre farben/dichte verändern. da solche farbveränderungen sicherlich nicht gleichmäßig erfolgen, ist die folge ein erhöhtes rauschen (benachbarte bildpunkte haben in so einem fall leicht unterschiedliche farben)
3) wie rasch sowas geht? meist langsamer, als die normale nutzungsdauer einer modernen digitalkamera. habe bisher über ganze zwei fälle von farbfilterablösungen gelesen, aber noch nie einen bericht von jemanden, der von einer farbfilteralterung betroffen war.
4) dürfte also ziemlich irrelevant sein.

lg gusti

 

[Gorgonzola]

1) farbfilter können sich lösen ... bilder werden unscharf
2) farbfilter bestehen teilweise aus organischen materialien und können daher mit der zeit ihre farben/dichte verändern. da solche farbveränderungen sicherlich nicht gleichmäßig erfolgen, ist die folge ein erhöhtes rauschen (benachbarte bildpunkte haben in so einem fall leicht unterschiedliche farben)
3) wie rasch sowas geht? meist langsamer, als die normale nutzungsdauer einer modernen digitalkamera. habe bisher über ganze zwei fälle von farbfilterablösungen gelesen, aber noch nie einen bericht von jemanden, der von einer farbfilteralterung betroffen war.
4) dürfte also ziemlich irrelevant sein.

lg gusti

Danke schon mal für Deine Antwort...

 

[gpo]

Moin

und ich kenne einen (belegbaren)Fall....von Fungus

ein Kollege hatte sich gebraucht ein DB gekauft der ersten oder zweiten Generation...
ein halbes Jahr damit gearbeitet und es fiel auf das er immer mehr "Staubpixel" stempeln muste...

nach gut einem weiteren Jahr wurde klar...Pilzbewuchs zwischen den Auflagen am Sensor...
unreparabel weil der Chip nicht mehr hergestellt wurde, die Comapany es so nicht mehr gab...Ersatz keinen also Tonne
Namen nenne ich mal nicht
Mfg gpo

 

[Manni1]

Naja, dann kannste auch die Sony-Sensoren in vielen Kompaktkameras nennen, welche nach 2..3 Jahren lila Streifen oder Flächen im Bild lieferten.
Das sind aber doch absolute Ausnahmefälle.
Im Regelfall halten die Chips solange wie die übrige Kameraelektronik. "mit der Zeit nachlassen" wie der TO fragt, das tun sich sicher nicht.

 

[messenger]

Manche Mythen sollte man einfach leben lassen, damit man den Hausfrieden durch gewünschte Neuanschaffungen nicht gefährdet. (Mit dem alten Sensor werden unsere Urlaubsfotos aber sicher ganz flau...).

Bei Rennrädern gabs da immer die Mär vom "weichgetretenen Rahmen", der die Sicherheit des Familienvaters in schnellen Abfahrten gefährdete...

Gruß messi

 

[SimDreams]

Bei Rennrädern ist die Ursache des Gerüchts aber leichter zu finden - Familienväter neigen zum Gewichtszuwachs. Bei 100 kg flext es natürlich mehr als bei 70...

 

[Nightshot]

Naja, dann kannste auch die Sony-Sensoren in vielen Kompaktkameras nennen, welche nach 2..3 Jahren lila Streifen oder Flächen im Bild lieferten.

Nun bei diesen Sensoren sind einfach die Bonddrähte abgefallen. Das darf eigentlich bei keinem Chip passieren und ist jetzt kein spezielles Sensorproblem.

 

[Gorgonzola]

Manche Mythen sollte man einfach leben lassen, damit man den Hausfrieden durch gewünschte Neuanschaffungen nicht gefährdet. (Mit dem alten Sensor werden unsere Urlaubsfotos aber sicher ganz flau...).

Bei Rennrädern gabs da immer die Mär vom "weichgetretenen Rahmen", der die Sicherheit des Familienvaters in schnellen Abfahrten gefährdete...

Gruß messi

OK, es ist also ein Mythos. Wenn ich den Sensor also nicht absichtlich kaputt mache durch Langzeitbelichtungen der Sonnenscheibe um die Mittagszeit, dann lässt er technisch nicht nach, es sei denn Pixel fallen aus, etc.

 

[Henry06]

Ich meine mal irgendwo gelesen zu haben, dass es Photodioden mit unterschiedlicher "Lebenserwartung" gibt!? Demnach findet da definitiv irgendeine Art von Verschleiß statt. Bei einer simplen Glühbirne lässt im Laufe der Jahrzehnte ja auch die Leuchtkraft nach.
Hier wurde übrigens schon ausgiebig diskutiert:
https://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=234537

 

[Manni1]

Ich meine mal irgendwo gelesen zu haben, dass es Photodioden mit unterschiedlicher "Lebenserwartung" gibt!? Demnach findet da definitiv irgendeine Art..

Lies einfach oben Beitrag #5 nach. Und "definitiv irgendeine Art.." ist keine Sachaussage sondern schlicht irgendeine Art von Vermutung.

Hier wurde übrigens schon ausgiebig diskutiert:...

Es wurde wie öfter hier von Laien spekuliert. Das ist nix worauf man sich sachlich/inhaltlich beziehen sollte

 

[lichtbildle]

Halbleiter altern tatsächlich, was sich bei Bildsensoren in steigendem Rauschen äußert (das gilt auch für Auslese-Elektronik und ADCs, die direkt daran hängen) und vereinzelt auch ganz ausgefallenen Pixeln. Dazu summieren sich über lange Zeit Schäden durch ionisierende Strahlung (Röntgen, Höhenstrahlung, Radioaktivität etc.).

Streiten kann man sich natürlich, ob das in einem praxisrelevanten Maß passiert. Und man muß eigentlich die Kamera als Ganzes betrachten, Alterungserscheinungen treten mindestens genauso an anderen Stellen wie CPU, Display und sämtlicher Elektromechanik von Lötstellen über passive elektronische Bauelemente bis zu den äußeren Bedienelementen auf.

 

[Henry06]

...Es wurde wie öfter hier von Laien spekuliert...

Das ist richtig.
Aber sollte man deshalb die eine Laienaussage, es gäbe bei Photodioden keinerlei Alterserscheinungen, einfach so stehen lassen.
Oder ist es anderen Laien erlaubt, auch das Gegenteil zu behaupten?

Übrigens, was die o.g. Aussage zur unterschiedlichen Lebensdauer betrifft, die ich da mal gelesen hatte, so bezog sich das evtl. ganz simpel auf das verwendete HalbleiterMATERIAL - wär doch logisch?

Hier zwei "wissenschaftliche" Zitate zum "Verschleiß":

"...Typical lifetime for photodiodes in use at the NSLS U3c beamline is 1-2 years. The dose corresponds to roughly 109 photons per second over a 0.02 cm2 area, for roughly 100-500 hours per year, at energies ranging from 50 to 1000 eV. The performance metric for lifetime in use at the U3c beamline is 5% degradation of responsivity at any energy. Likewise, we have measured shunt resistance degradation over time, and found that it can drop by an order of magnitude or more. Typical lifetime for diodes starting at 200-500 MΩ shunt resistance and eventually giving more than 1 pA dark current in our environment is 1-2 years and corresponds to ~ 50-90% degradation in shunt resistance. Since the beamline end-chamber is kept at high vacuum (10-7 Torr), carbon contamination is not suspected. Instead, soft x-ray illumination and/or spontaneous degradation of the diode structure is thought to limit the lifetime of silicon photodiodes.
This damage is not fully understood, but there are several methods available to investigate and/or mitigate the problem:..."
(Jeffrey W. Keister,SFA, Inc., Bldg 535A, NSLS Dept., Brookhaven National Laboratory, Upton, NY 11973-5000)

"...Außerdem hat ein Langzeit-Bestrahlungstest ergeben, dass die (sglux TiO2-UV-) Photodioden bei einer kontinuierlichen Bestrahlung mit Sonnenlicht eine Lebensdauer von mindestens 80 Jahren haben." (sglux SolGel Technologies GmbH,Ostendstrasse 25,12459 Berlin)

 

[Manni1]

.. sollte man deshalb die eine Laienaussage, es gäbe bei Photodioden keinerlei Alterserscheinungen, einfach so stehen lassen.
Oder ist es anderen Laien erlaubt, auch das Gegenteil zu behaupten?

Natürlich nicht. Aber diese Debatten sind sinnlos, wenn das Hintergrundwissen fehlt.

Ich schrieb weiter oben "Im Regelfall halten die Chips solange wie die übrige Kameraelektronik" - das bedeutet im Zusammenhang mit der Ausgangsfrage, daß das vermutete Nachlassen der Bildqualität im Normalfall unwahrscheinlich ist, vorsichtig ausgedrückt.

 

[BildDesign]

Bei Rennrädern gabs da immer die Mär vom "weichgetretenen Rahmen", der die Sicherheit des Familienvaters in schnellen Abfahrten gefährdete...

Gruß messi

Das ist keine Mär, sondern wissenschaftlich nachgewiesen, dass das Rahmenmaterial duch Zug- und Biegespannung in seiner Molekülstruktur verändert wird. Kann bis zum Rahmenbruch gehen.

Genauso verändern sich auf Dauer natürlich auch die elektrischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften des Siliziums aus dem der Sensor auch besteht. Man kann auch einfach Alterung dazu sagen. Ob diese "Alterung" sich so auswirkt, dass sie mit dem menschlichen Auge erkannt wird
bezweifel ich zumindest für die ersten 10 - 15 Jahre. Aber mit Sicherheit ist der Zeitraum von den Herstellern längst empirisch ermittelt worden.

Gruß BildDesign

 

[lichtbildle]

Das ist keine Mär, sondern wissenschaftlich nachgewiesen, dass das Rahmenmaterial duch Zug- und Biegespannung in seiner Molekülstruktur verändert wird. Kann bis zum Rahmenbruch gehen.

Genauso verändern sich auf Dauer natürlich auch die elektrischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften des Siliziums aus dem der Sensor auch besteht.

Das kann man so nicht vergleichen, denn die Alterung, über die wir hier diskutieren, hat nahezu nichts mit Verschleiß durch die Benutzung zu tun.

 

[activelle]

Bevor sich hier jetzt Sorgen wegen eines "weichgetretenen Sensors" macht - in dem Fall wäre der wohl nicht sinngemäß verwendet worden
Solange niemand auf die Idee kommt, minutenlange Belichtungen von der Mittagssonne bei Offenblende zu machen, dürfte die Alterung der Sensoren bei weitem hinter der Alterung der üblichen mechanischen Bestandteile der Kamera zurückliegen. Bevor der Sensor durch normalen Gebrauch sichtbare alterungserscheinungen wie etwa Farbverschiebungen zeigt, dürfte schon lange der Verschluss oder ein anderes mechanisches oder elektrisches Bauteil der Kamera den Löffel abgegeben haben.
Es wäre also höcht uneffizient, etwa zur Schonung des Sensors nur noch im Dunkeln zu fotografieren

 

[UnclePat]

Das kann man so nicht vergleichen, denn die Alterung, über die wir hier diskutieren, hat nahezu nichts mit Verschleiß durch die Benutzung zu tun.

Wenn man es ganz genau nimmt, muss man auch zwischen Alterung - das ist ein kontinuierlicher Prozess, der auch bei Nichtbenutzung stattfindet - und Ermüdung - die nur bei Benutzung auftritt und von der Art der Benutzung abhängt - unterscheiden. Das aber nur zur Semantik.

 

[Manni1]

Und was sagt uns diese semantische Definition zur ursprünglichen Fragestellung?

 

[UnclePat]

Und was sagt uns diese semantische Definition zur ursprünglichen Fragestellung?

Muss es das unbedingt? Es ging in der Diskussion zunehmend konfus um Alterung und Ermüdung, ohne genau dazwischen zu unterscheiden, was offensichtlich zur Verwirrung einiger Teilnehmer über die eigentliche Fragestellung geführt hat (siehe den zitierten Beitrag in meinem Beitrag oben).

Dann will ich nun also auch mal mein Halbwissen preisgeben, um noch etwas zur ursprünglichen Fragestellung beizutragen:

Alterung sollte bei normaler Lagerung für einen Kamerasensor keine Rolle spielen. Der Sensor ist äußerst dunkel gelagert (kein Bleaching der Farbfilter), es liegen keine Spannungen an (keine langsame Elektromigration). Den einzigen Alterungsmechnismus, den ich mir gerade vorstellen könnte, wäre thermische induzierte Diffusion von Dotierungsstellen und Phasengrenzen, was allerdings durch die moderate Lagertemperatur kaum ins Gewicht fallen sollte.

Ermüdung könnte schon eher auftreten. Es liegen im aktiven Zustand Spannungen an, der Sensor erwärmt sich, es kommt zur Belichtung der Farbfilter und Photodioden. Da werden allerdings die Hersteller schon getestet haben, dass es im normalen Umgang mit der Kamera innerhalb einer normalen Lebensdauer nicht zur gravierenden Degradation kommt.
Ausserdem kann man mit ziemlich hoher Wahrscheinlichkeit sagen, dass es empirisch nicht oft zu Ermüdungserscheinungen von Sensoren kommt. Das Forum wüsste davon...

Fazit: Eine Sache, über die man sich im Alltag keine Sorgen zu machen sollte.