Sensorerwärmung

[HubertX]

Hallo Leute,

habe heute auf der Homepage von LMscope einen Artikel über die Sensorerwärmung bei DSLR Kameras am Beispiel von Nikon im Live View-Modus gelesen. Die Temperatur steigt anscheinend recht rasch auf über 40°! Klar weiß ich theoretisch darüber Bescheid, aber eigentlich habe ich mir darüber noch nicht so richtig den Kopf zerbrochen. Ich setze das LV schon ganz gern ein, weil es einfach praktisch ist. Dabei leert es logischerweise schneller den Akku und erhitzt den Sensor mehr, wodurch wiederum die Bildqualität nachlässt (Bildrauschen). Wie macht Ihr das in der Praxis, besonders bei schlechten Lichtverhältnissen?

http://www.lmscope.com/produkt22/warming_camera_sensor.shtml
http://de.wikipedia.org/wiki/Bildrauschen

Hubert X

 

[burkhard2]

Die Temperatur steigt anscheinend recht rasch auf über 40°!

45 Minuten Dauerbetrieb finde ich ja nicht "recht rasch" … die Erwärmung bei 1 Minute LV dürfte nicht wirklich nennenswert sein.

Dabei leert es logischerweise schneller den Akku und erhitzt den Sensor mehr, wodurch wiederum die Bildqualität nachlässt (Bildrauschen). Wie macht Ihr das in der Praxis, besonders bei schlechten Lichtverhältnissen?

Was sind für dich schlechte Lichtverhältnisse? Unterhalb von 1 s Belichtungszeit bei ISO 1600 würde ich mir keine Gedanken machen. Außerdem ist das thermische Rauschen Dunkelrauschen, das du sowieso in erster Linie in den Schatten siehst. Wenn du also nachts Langzeitaufnahmen machst und auf ein bestimmtes Motiv wartest, solltest du besser zwischendurch den LV ausschalten.

L.G.

Burkhard.

 

[HubertX]

Ich arbeite mit mehreren/verschiedenen DSLRs an Mikroskopen in einem Forschungslabor. Die Kameras sind mehrere Stunden am Tag im Betrieb. Wir verwenden DSLRs anstelle von Spezialkameras, weil sie ein deutliches besser Preisniveau haben und meistens auch schönere Bilder liefern, weil die Sensoren heutzutage echt schon top sind.
Bei einigen Spezialverfahren, wie z.B. Floureszenzmikroskopie kommt nur sehr wenig Licht auf den Sensor. Da muss man eine entsprechend lange Belichtungszeit wählen und eine höhere ISO-Einstellung. Der Unterschied der Aufnahmen zwischen Sensortemperatur 20° und 45° ist da schon deutlich sichtbar. Ich werde in jedem Fall in Zukunft die Kameras öfter ausschalten und vor allem das Live View sparsamer einsetzen.
Ich habe ja jetzt noch etwas weiter recherchiert und entdeckt, dass einige Astrofotografen da noch einen Schritt weitergehen und aufwändige Kühlungen für ihre Kameras bauen:
http://www.astroklaus.de/html/eos300dapeltier.html

danke und lg
Hubert

 

[Matttis]

Naja, Hardcore Astrofotografen bauen ihre Kameras ja nicht umsonst mit Kühlanlagen um^^
Allerdings haben die auch mit unter ausgesprochen lange Belichtungszeiten.

40°C in 45 Minuten sehe ich aber auch nicht als extrem dramatisch. Ich mache die Komposition im Liveview Modus und wenn ich damit fertig bin mache ich ihn wieder aus. Wie du schon sagtest, die Kamera verbraucht dann mehr Strom und das will ich eben nicht. Das ist auch mein Hauptgrund warum ich LV ausschalte, ich will nicht, dass mir vorzeitig der Saft ausgeht^^ Um die Temperatur der Kamera mache ich mir da nicht unbedingt Gedanken.

 

[jusaca]

Aus welchem Grund erwähnt sich denn der Sensor selber überhaupt?
Dass die Kamera für Display und Verarbeitung des Bildsignals Strom verbraucht ist mir verständlich, aber das Auslesen des Sensorn funktioniert doch prinzipiell über einen Messvorgang der Spannung "am Pixel", oder? Wo triftt dabei eine Verlustleistung auf, die nicht vorhanden ist, wenn der Sensor gerade nicht ausgelesen wird?

 

[SuperTex]

Die Pixel müssen aber zeilen- und spaltenweise adressiert werden, ähnlich wie beim Auslesen eines RAMs. Das Ganze erfolgt mit relativ hohen Taktraten und das führt dann zu thermischen Verlusten auf dem Chip.

 

[Skill]

Ich arbeite mit mehreren/verschiedenen DSLRs an Mikroskopen in einem Forschungslabor. Die Kameras sind mehrere Stunden am Tag im Betrieb. Wir verwenden DSLRs anstelle von Spezialkameras, weil sie ein deutliches besser Preisniveau haben und meistens auch schönere Bilder liefern, weil die Sensoren heutzutage echt schon top sind.

Naja dafür wurden DSLRs wirklich nicht konzipiert. Aber die Erwärmung durch das einfallende Licht dürfte ja recht gering sein. Soweit mir bekannt ist schalten sich alle Kameras mit LiveView aus wenn der Sensor zu warm ist. Solange dir das nicht wiederfahren ist, bist wahrscheinlich im grünen Bereich. Aber dennoch: Manuell ausschalten dürfte auch nicht schaden

 

[CUA]

Wie macht Ihr das in der Praxis, besonders bei schlechten Lichtverhältnissen?

Nun, wenn man per LV genauen Fokus, Bildausschnitt und Belichtung (Live-Histogramm) gefunden hat, kann man LV ja einfach wieder ausschalten und etwas später ganz normal auslösen. Ändert sich ja (bei halbwegs statischen Motiven) nix...

C.

 

[burkhard2]

Ich werde in jedem Fall in Zukunft die Kameras öfter ausschalten und vor allem das Live View sparsamer einsetzen.

Kamera ausschalten bringt vermutlich nichts – ich hatte mal ausprobiert, die Kamera systematisch in Aufnahmepausen auszuschalten, um die Akkulaufzeit zu verlängern – das Ergebnis war, dass sie sich eher verkürzt hat (wobei ich zugegebenermaßen nicht genau Buch geführt habe) – entsprechend müsste sie sich dann auch etwas mehr erwärmt haben. Ob die Kamera im Standby ist oder aus sollte jedenfalls keinen merklichen Einfluss auf das Rauschen haben, solange die Belichtungsmessung aus ist.

L.G.

Burkhard.

 

[Skill]

Liveview ausschalten, nicht die ganze Kamera natürlich! Bringt ja nichts alle 10 Minuten eine Sensorreinigung durchzuführen.

 

[ralf_brunner]

Ich klinke mich an dieser Stelle einmal ein, denn es interessiert mich für nächtliche LAPP-Aufnahmen, ob ein Langzeitbelichtung von – sagen wir einmal 400 Sekunden –*bei ISO 100 wegen der Sensorerwärmung stärker rauscht als eine entsprechend kürzere Belichtung von 25 Sekunden bei ISO 1600.
Die auf den Sensor auftreffende Lichtmenge ist ja identisch. Hat hier jemand vergleichende Erfahrungen gemacht?

 

[burkhard2]

Die auf den Sensor auftreffende Lichtmenge ist ja identisch. Hat hier jemand vergleichende Erfahrungen gemacht?

Das jedenfalls ist falsch – die Lichtmenge bei 25 s (und gleicher Blende) ist um einen Faktor 16 geringer, das Photonenrauschen also um einen Faktor 4 stärker.

Bei gleichbleibender Sensortemperatur würde für das thermische Rauschen m. E. dasselbe gelten.

Ich glaube kaum, dass unter normalen Bedingungen das verstärkte thermische Rauschen durch die Sensorerwärmung diesen prinzipiellen Rauschvorteil bei ISO 100 kompensieren kann. Wie stark sich die Kamera während der Belichtung weiter erwärmt, hängt vermutlich auch vom Modell ab – eigentlich muss die Elektronik während der Belichtung kaum etwas machen.

L.G.

Burkhard.

 

[Stuessi]

Ein Beispiel mit der Sony NEX-5N.

ISO 1600 rauscht deutlich mehr als ISO 100.

100% Ausschnitte von der Bildmitte.

1. und 2. Bild mit Langzeitrauschunterdrückung, also automatischer zusätzlicher Belichtung bei geschlossenem Verschluss und Dunkelbildabzug.
3. Bild ohne ...
4. Bild Dunkelbild

 

[ralf_brunner]

@burkhard2 & stuessi: vielen dank für die prompten Antworten, Ihr habt mir sehr weiter geholfen!

 

[Stuessi]

Es lohnt sich aber, die Kamera (NEX-5N) kühl zu halten.
Übersichtsbilder:

1. Dunkelbild von oben, Maximum der Gradationskurve bei 25 von 255
2. Dunkelbild nach 1 Stunde Tiefkühltruhe, Maximum der Gradationskurve ebenfalls bei 25 von 255

 

[burkhard2]

Es lohnt sich aber, die Kamera (NEX-5N) kühl zu halten.
Übersichtsbilder:

1. Dunkelbild von oben, Maximum der Gradationskurve bei 25 von 255
2. Dunkelbild nach 1 Stunde Tiefkühltruhe, Maximum der Gradationskurve ebenfalls bei 25 von 255

Spannend … hast du von den beiden Bildern auch die RAW-Dateien und kannst sie als Download irgendwo zur Verfügung stellen?

Ich nehme mal an, das 1. Bild ist bei Zimmertemperatur gemacht, ohne dass die Kamera vorher länger gelaufen ist?

L.G.

Burkhard.

 

[jusaca]

2. Dunkelbild nach 1 Stunde Tiefkühltruhe, Maximum der Gradationskurve ebenfalls bei 25 von 255

Wow, das ist natürlich ein beeindruckendes Ergebnis, aber wie bekommt der Kamera ein Betrieb, wenn sie soweit heruntergekühlt ist? Wie viel Grad hast du in der Truhe? -19°C?
Meine 7D ist z.B. gerade mal bis 0°C spezifiziert. Klar, dass man den Akku vorher aus der Kamera nimmt, aber wie bekommt es dem Verschluss und der Spiegelmechanik, wenn sie bei solchen Temperaturen arbeiten müssen?

 

[Stuessi]

… hast du von den beiden Bildern auch die RAW-Dateien und kannst sie als Download irgendwo zur Verfügung stellen?..

Leider habe ich keinen entsprechenden Zugang.

... aber wie bekommt es dem Verschluss und der Spiegelmechanik, wenn sie bei solchen Temperaturen arbeiten müssen?

Nach einer guten Stunde liegt die Temperatur sicher noch nicht bei -18°C.
Aber auch im kalten Winter sollte eine Kamera arbeiten.
(Meine uralte Dynax 7D mit CCD-Chip hatte das Experiment vor 9 Jahren auch ausgehalten, gestern hat sie aber gestreikt und wollte gewärmt werden.)

 

[Berlin]

Aber auch im kalten Winter sollte eine Kamera arbeiten.

In den Datenblättern stehen i.d.R. 0 bis 40° und bei den besseren Kameras
-10 bis 40° Betriebstemperatur. Also im richtig kalten Winter muss sie nicht
arbeiten.

 

[Lapdance]

Übersichtsbilder:

Das Glühen auf der linken Seite ist schon recht deutlich.