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Sensorschaden durch Langzeitbelichtung

Wer mißt, mißt Mist.

Klar mit einem Analogen Messgerät kann das wohl passieren wenn man falsch abliest. :rolleyes:

Mit den berührungslosen Temperaturmeßgeräten kann man problemlos bis zu 20 K danebenliegen.

Du meinst also das Meine Messung zwischen 19.4° grad Celsius und 59.4° grad Celsius liegt ?

Da sich das Gehäuse bei Berührung mit der Hand außen warm angefühlt hat und ich mir die Hand dabei nicht "verbrannt" habe kann das nicht ganz stimmen.

Bitte nicht Gehäuseinfrarotstrahlung mit Sensorinfrarotstrahlung vergleichen, sondern
vorher-nachher.

Es ging hier nur um die maximale Sensor Temperatur nach einer bestimmten Belichtungszeit, nicht um einen Vergleich mit der Gehäuse Temperatur. :rolleyes:

Meß' mal zum Spaß auf dünner Alufolie, die auf einer Seite aloxiert ist. 20 K Temperaturunterschied zwischen beiden Seiten sind durchaus "meßbar".

Aha, und wie ist der Temperaturunterschied bei totaler Dunkelheit ?
 
Klar mit einem Analogen Messgerät kann das wohl passieren wenn man falsch abliest. :rolleyes:

Du meinst also das Meine Messung zwischen 19.4° grad Celsius und 59.4° grad Celsius liegt ?

Mit strahlungsbasierten Temperaturmessungen habe ich schon völlig danebenliegende Meßwerte gehabt (viel zu niedrige Meßwerte).

Aha, und wie ist der Temperaturunterschied bei totaler Dunkelheit?

Schau mal bei Planckschem Strahlungsgesetz, Wärmestrahlung, Schwarzer Körper und Grauer Körper nach.

Ein ideal weißer Körper würde bei Messung der Oberflächentemperatur mit einem Fluxmeter immer die durchschnittliche Umgebungstemperatur anzeigen, nie die Temperatur des Körpers selbst. Diese hat keinen Einfluß auf die Messung.

Ein ideal schwarzer Körper liefert genau die Temperatur des Körpers, der Meßwert ist unabhängig von der Umgebungstemperatur.

Normale Stoffe liegen dazwischen, in gewissen Grenzen kann man den "Meßwert" korrigieren, wenn man den Reflexionskoeffizienten
des Materials im mittleren IR kennt.

Einmal auf Plaste und einmal auf Glas+Silizium zu messen und die "Meßwerte" nicht kritisch zu hinterfragen, ist Leichtsinn. Zwar nicht
lebensgefährlicher Leichtsinn (so als wenn man barometrische Höhenmesser als "Meßgeräte" ansieht), aber man sollte die Grenzen
von Meßgeräten kennen.
 
ich habe schon einpaar mal die cam "leerlaufen" lassen. ca 3,5h haben die accus gehalten. Und die Cam funktioniert wunderbar.
 
 
Ich habe mir den Spaß auch schon mal erlaubt, und die Kamera den ganzen Akku unter einer Decke "leerbelichten" lassen. Das Gehäuse war danach handwarm, so geschätzte 30°. Im Astrobereich habe ich auch noch nie von Schäden durch lange Belichtungen gehört, aber da belichtet man auch eher 100x 2 Minuten, mit kurzen Pausen.

Da würde ich dazu höhere Temperaturen erwarten als bei der 200 Minuten Dauerbelichtung. Zum Auslesen müssen ja Ladungen bewegt werden, das dürfte wohl einen großen Teil der Wärme erzeugen.
 
Zum Auslesen müssen ja Ladungen bewegt werden, das dürfte wohl einen großen Teil der Wärme erzeugen.

Ja, im Endeffekt ist der Wirkungsgrad fast aller Computer nahe 0, auch der der Fotoputer. Aber die kurzen Pause, die ich meinte, sind so etwa 10-30 Sekunden lang. Da überwiegt die Abkühlung den Energieverbrauch des Auslesens. Kann nicht mal jemand schnell ausrechnen wie warm ein knappes Kilo Leichtmetall durch Zufuhr von 7Ah über 2 Stunden wird?
 
Ich hab jetzt mal versucht die technischen Daten von CMOS-Sensoren zu recherchieren. Eine ziemlich schwierige Angelegenheit. Datenblätter sind im Netz kaum zu finden. Eines hat sich allerdings bei den gefundenen Angaben herausgestellt:

Die Leistungsaufnahme von aktuellen Kamerasensoren liegt deutlich unter 1 W, in der Regel sogar unter 500mW. !!!!!

Wo und wie, um Himmels Willen, soll da jetzt was warm, geschweige denn heiß werden?

Ich hab das jetzt mal kurz überschlagen. Die Leistungsaufnahme des Sensors entspricht demnach, ganz grob, der Wärmeleistung von 10 cm² Haut eines ruhenden Menschen, also ungefähr der Größe der Handfläche.

Ich denke, damit sollte das "Problem" endgültig gelöst sein.

Gruß
Wolfgang
 
Die Leistungsaufnahme von aktuellen Kamerasensoren liegt deutlich unter 1 W, in der Regel sogar unter 500mW. !!!!!

Wo und wie, um Himmels Willen, soll da jetzt was warm, geschweige denn heiß werden?

Wenn du weiter überschlagen würdest (außerdem frage ich mich, was die Wärmeleistung einer Handfläche damit zu tun hat) würdest du auch berechnen können, dass sich der Sensor in z.B. nur einer Minute Belichtungszeit um einige Grad erwärmt. Ohne Wärmeabfuhr wären das bei zehn Minuten einige zehn Grad. Da wird also ganz schnell etwas heiß. Die Wärme fließt natürlich ab; umso wärmer der Sensor wird, umso höher ist der Temperaturunterschied zum Body und umso schneller wird die Wärme transportiert. Aber Temperaturerhöhungen um 10-20 Grad halte ich durchaus für möglich bei Langzeitbelichtung
 
Und genau diese Erwärmung ist das Problem, da dadurch der Sensor mehr rauscht und der Abstand Nutzsignal zu Störsignal rapide abnimmt.
Das ist der Grund warum gute Astrokameras 20-30° unter die Umgebungstemperatur abgekühlt werden und eine dafür natürlich eine aktive Kühlung brauchen - dort hast Du dann eher das Problem, dass Dir der Sensor vereisen kann:p

Also Abrauchen wird der Sensor nicht, das haben schon genug Leute geschrieben, nur brauchbar wird das Ergebnis auch nicht mehr sein - und warum soll man sich soviele Gedanken über unbrauchbare Sachen machen? :cool:

Wenn es echt nur um Langzeitbelichtung in der Astrofotografie geht, dann schau Dir die Bilder auf astronomie.de und astroftreff.de an, dort steht auch immer dabei wielange belichtet wurde - sieht so aus als ob 5-15min normal sind. 30-60 Minuten sind dann schon eher die Ausnahme mit DSLRs.
Da ich selber viel Sterne beobachte würde ich mir an Deiner Stelle (Threadowner ist gemeint) eher um den Tau Sorgen machen, als über den Sensor :evil:

lg

Mathias
 
Wenn du weiter überschlagen würdest (außerdem frage ich mich, was die Wärmeleistung einer Handfläche damit zu tun hat) würdest du auch berechnen können, dass sich der Sensor in z.B. nur einer Minute Belichtungszeit um einige Grad erwärmt. Ohne Wärmeabfuhr wären das bei zehn Minuten einige zehn Grad. Da wird also ganz schnell etwas heiß. Die Wärme fließt natürlich ab; umso wärmer der Sensor wird, umso höher ist der Temperaturunterschied zum Body und umso schneller wird die Wärme transportiert. Aber Temperaturerhöhungen um 10-20 Grad halte ich durchaus für möglich bei Langzeitbelichtung

Hallo Björn,

das Beispiel mit der Handfläche ist dazu gedacht, mal einen praktischen Vergleich zu dem zu liefern, was in der Kamera thermisch passiert. Natürlich kann man jetzt die Wärmeleitfähigkeit der in der Kamera verbauten Materialien ermitteln, um daraus dann den gesamten Wärmewiderstand zu ermitteln, mit denn Hilfe dann man eine Kurve zur Temperaturerhöhung über die Zeit ableiten kann. Im übrigen liegen die Betriebstemperaturen der Sensoren, lt. der technischen Spezifikationen, überwiegend im bereich zwischen -40 und +70 Grad Celsius. Das heist aber auch, dass in diesem Temperaturbereich der Chip mit all seinen technischen Daten innerhalb seiner garantierten Eigenschaften liegt. Soweit die Theorie.

Aber mal im Ernst: Würde auch nur ein Kamerahersteller eine Bulb-Funktion in seine elektronische Knipse einbauen, wenn dadurch gefahr für Leib und Leben des Sensors bestehen würde? Nicht einmal ein Hinweis auf mögliche Gefahren für den Sensor bei Langzeitbelichtungen findet sich in der Bedienungsanleitung.

Ich habe den Eindruck, dass hier immer mal wieder ein Thema zum Problem hochgeredet wird, das es eigentlich überhaupt nicht gibt. Selbst das ständige Wiederholen wird in keiner einzigen Kamera einen Großbrand auslösen. Durch meinen beruflichen Werdegang habe ich ein klein wenig Ahnung von Elektronik und dem drum herum. Seit vielen Jahren habe ich mit Fernsehkameras zu tun, die in der elektronischen Berichterstattung eingesetzt sind und Tag für Tag stundenlang in Betrieb sind. Noch nie hat mir ein Kamerakollege erklärt, er könne jetzt nicht mehr weiter drehen, weil sonst die Bildwandlerchips zu heiß werden würden. Selbst im Sommer, wenn schon das ganze Team kurz vor dem Hitzekollaps steht, funktioniert die Kamera immer noch klaglos.

Also, immer mal schön cool bleiben, genau so wie der Sensor! :evil:
Wolfgang
 
Ich hab jetzt mal versucht die technischen Daten von CMOS-Sensoren zu recherchieren. Eine ziemlich schwierige Angelegenheit. Datenblätter sind im Netz kaum zu finden. Eines hat sich allerdings bei den gefundenen Angaben herausgestellt:

Die Leistungsaufnahme von aktuellen Kamerasensoren liegt deutlich unter 1 W, in der Regel sogar unter 500mW. !!!!!

Wo und wie, um Himmels Willen, soll da jetzt was warm, geschweige denn heiß werden?

Ich hab das jetzt mal kurz überschlagen. Die Leistungsaufnahme des Sensors entspricht demnach, ganz grob, der Wärmeleistung von 10 cm² Haut eines ruhenden Menschen, also ungefähr der Größe der Handfläche.

Ich denke, damit sollte das "Problem" endgültig gelöst sein.

Gruß
Wolfgang

Da sind mal diverse Denk - und auch Rechenfehler drin. Erstmal, meine Handflaeche ist deutlich groesser als 10 cm^2, keine Ahnung, wie kleine Deine Haende sind. Meine Handflaeche duerfte mehr so 50 cm^2 haben.

Zweitens, wenn meine Handflaeche sich auf 35°C erwaermt, und ich die gleiche Leistungsabgabe dann auf deutlich weniger Flaeche (ca. 3 cm^2 oder so) verteile, wird der Sensor doch ziemlich warm....

Und drittens, der Sensor ist wahrscheinlich recht gut Waermeisoliert, denn Luft leitet Waerme verdammt schlecht, und im Spiegelkasten steht sie auch noch still....

Da zudem belegt ist, dass es passieren kann, dass Sensoren durch viel fotografieren und / oder LiveView sich erwaermen und dadurch mehr Rauschen koennen....
 
@Wolfgang (eos30d-knipser):

Von Großbrand hat ja auch niemand geredet. So wie ich es verstanden habe, haben einige User Angst, dass der Sensor durch elektronische Ermüdung durch Langzeitbelichtungen mit der Zeit qualitativ schlechter wird. Und das hat natürlich schon etwas mit der Temperatur des Sensors zu tun.

Ich sehe das so: der Sensor besteht aus etwa 10 Millionen Einzelsensoren (Pixel). Wie jeder IC besitzt ein solcher Einzelsensor zu beginn seines Lebens die größte Ausfallrate. Deshalb gibt es auch so viele Kameras, bei denen innerhalb einiger Wochen oder Monate relativ viele Hotpixel auftreten. Die Sensoren, die diese Zeit überstehen, besitzen also sehr wenige Fehlerquellen (z.B. Kristalldefekte, schlechte Leiterbahnkontakte o.ä.) und haben auch weiterhin eine sehr geringe Ausfallwahrscheinlichkeit. I.A. steigt die Ausfallrate ab einer bestimmten Anzahl von Schaltzyklen oder bewegten Ladungen wieder an. Diese Lebensdauer sollte aber mind. eine Größenordnung oberhalb derer von Verschluss, Spiegelmechanik oder sonstiger Elektronik liegen. Wärme könnte diese Lebensdauer etwas verkürzen, sollte aber praktisch keine große Signifikanz besitzen.

Trotzdem sollte man nicht leugnen, dass die Sensoren sich heftig aufheizen, was teilweise zu sehr starkem Dunkelstromrauschen führt.
 
Wärme könnte diese Lebensdauer etwas verkürzen, sollte aber praktisch keine große Signifikanz besitzen.

vor allem hier nicht, wer hat seine Cam schon über 5 Jahre ? :rolleyes:

meine eine 30 Jahre alte LS Aktiv-Box spratzelt wieder, wird wohl wieder ein Transistor Sauerstoff gezogen haben, immer dieselbe Box :grumble: doofe Fehlersuche, weil es hört sich eher nach Kontakte an, war es aber nicht ( beim letzten Mal )
 
vor allem hier nicht, wer hat seine Cam schon über 5 Jahre ? :rolleyes:

Aber zum Glück finden die meisten hier ein neues Zuhause!:top:
Naja, es geistern ja schon noch so einige 300Ds oder sogar 10Ds und 30Ds herum. Habe da zumindest noch nie von einem Sensor gehört, der durch das Alter enorm viele Pixelausfälle hat.
In den meisten Fällen entsteht durch mechanischen Defekt ein wirtschaftlicher Totalschaden oder aber ein billiger Transistor oder noch billigerer Widerstand brennt durch oder irgendein Kontaktproblem knipst das Licht der Kamera aus...
 
Da sind mal diverse Denk - und auch Rechenfehler drin. Erstmal, meine Handflaeche ist deutlich groesser als 10 cm^2, keine Ahnung, wie kleine Deine Haende sind. Meine Handflaeche duerfte mehr so 50 cm^2 haben.

Ok, zugegeben, 10cm² für eine Handfläche sind in der Tat sehr, sehr wenig. Die Größe passt vielleicht zu einem Baby. Was aber die Wärmeleistung anbelangt, bleibt es tatsächlich bei den Vergleichbaren 10cm² Haut. Wenn Du Lust hast, kannst Du ja mal ausrechnen wie hoch die Wärmeleitfähigkeit vom Sensor zur Kameraaussenhaut sein muss, damit es zu keiner Überhitzung des Sensors kommt und ob diese Wärmeleitfähigkeit bei den verbauten Materialien gegeben sein kann oder nicht.

@ UnclePat:
Natürlich hast Du Recht, dass der höhere Dunkelstrom bei steigender Temperatur das SN-Verhältnis negativ beeinflusst. Dazu kommt sogar noch zusätzliches Rauschen durch verstärkte Ladungsbewegungen innerhalb des Sensors, die meines Erachtens wesentlich stärker von Bedeutung sind als der erhöhte Dunkelstrom, der sich ja zumindest teilweise kompensieren lässt.

Die Gefahr einer deutlichen Verkürzung der Lebensdauer des Sensors durch häufige überhitzung des Sensors ist durchaus gegeben. Nur, wie gesagt, die Obergrenze der Betriebstemperatur liegt in der Regel bei mindestens 70, teilweise sogar 80 Grad Celsius un diese Temperaturen dürften selbst bei extremen Langzeitbelichtungen kaum auftreten.

Und noch einmal: Würde bei Langzeitbelichtungen eine ernsthafte Gefahr für die Bildsensoren bestehen, dann hätten die Kamerahersteller alleine schon aus Produkthaftungsgründen einen deutlichen Warnhinweis zumindest im Handbuch angebracht.

Zum Schluss vielleicht ein zumindest für europäische Verhältnisse nicht ganz ernst zu nehmender Hinweis: Würden die Sensoren tatsächlich so heiss werden, könnte man sich daran erheblich die Finger verbrennen. Folglich müsste zumindest in amerikanischen Bedienungsanleitungen ein fett gedruckter Hinweis vorhanden sein, dass bei entferntem Objektiv und geöffnetem Verschluss eine erhebliche Verbrennungsgefahr (für amerikanische Verhältnisse evtl. sogar eine große Gefahr für Leib und Leben) besteht, falls man in diesem Zustand den Sensor mit dem Finger berührt. Zudem bestände ja dann, falls man dann auch noch auf die Idee käme den Sensor mit einer dieser leicht entzündlichen Reinigungsflüssigkeiten zu behandeln, eine latente Explosionsgefahr, was vermutlich jeden Kamerashersteller davon abhalten würde, auch nur eine einzige Kamera im Land der grenzenlosen Freiheit zu verkaufen.

Also bitte, bitte, lasst die Kirche im Dorf. Sicherlich erwärmen sich die Bildwandler bei Langzeitbelichtungen um mehrere Grad und dadurch steigt auch das Rauschen sichtbar an. Aber dieser Umstand ist nur bei extremen fotografischen Anwendungen wie Astro-Fotografie wirklich relevant.

Viele Grüße
Wolfgang
 
Ok, zugegeben, 10cm² für eine Handfläche sind in der Tat sehr, sehr wenig. Die Größe passt vielleicht zu einem Baby. Was aber die Wärmeleistung anbelangt, bleibt es tatsächlich bei den Vergleichbaren 10cm² Haut. Wenn Du Lust hast, kannst Du ja mal ausrechnen wie hoch die Wärmeleitfähigkeit vom Sensor zur Kameraaussenhaut sein muss, damit es zu keiner Überhitzung des Sensors kommt und ob diese Wärmeleitfähigkeit bei den verbauten Materialien gegeben sein kann oder nicht.
Im Prinzip hast du ja Recht, trotzdem finde ich den Vergleich nicht passend, absolute Wärmeleistungen der Haut zu vergleichen. Wenn man die Fläche auf die eines Sensors herunterrechnet, ist die Leistungsdichte schon um den Faktor 3 höher.

Eher kann man sich IMO die Leistungsdichte direkter Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche vorstellen. Diese bewegt sich so im Bereich von 0.1 W/cm^2, ist also durchaus mit der von Kamerasensoren vergleichbar. Und jeder weiß wohl, wie heiß ein schwarzer Stein oder Asphalt unter direkter Sonnenstrahlung werden kann.
Da ist dann wirklich die Wärmeabfuhr innerhalb der Kamera durch Wärmeleitung ein wichtiger Faktor.

Zudem bestände ja dann, falls man dann auch noch auf die Idee käme den Sensor mit einer dieser leicht entzündlichen Reinigungsflüssigkeiten zu behandeln, eine latente Explosionsgefahr, was vermutlich jeden Kamerashersteller davon abhalten würde, auch nur eine einzige Kamera im Land der grenzenlosen Freiheit zu verkaufen.

Naja, da müsste der Sensor aber wirklich schon sehr heiß werden. Diethylether, also gemein DER Ether, als eine der am leichtesten entflammbaren, nicht-pyrophoren Flüssigkeiten, entzündet sich bei 180°C. So heiß wird bestimmt kein Sensor...
Bei allen anderen gebräuchlichen Flüssigkeiten benötigt man schon etwa 400°C zur Entzündung. Und die sind alle leichtentzündlich...
 
Ok, zugegeben, 10cm² für eine Handfläche sind in der Tat sehr, sehr wenig. Die Größe passt vielleicht zu einem Baby. Was aber die Wärmeleistung anbelangt, bleibt es tatsächlich bei den Vergleichbaren 10cm² Haut. Wenn Du Lust hast, kannst Du ja mal ausrechnen wie hoch die Wärmeleitfähigkeit vom Sensor zur Kameraaussenhaut sein muss, damit es zu keiner Überhitzung des Sensors kommt und ob diese Wärmeleitfähigkeit bei den verbauten Materialien gegeben sein kann oder nicht.

Wir reden inzwischen aneinander vorbei: Du redest von Schaeden fuer den Sensor (wo sich inzwischen glaub ich alle einig sind, dass das unrealistisch ist), wir reden zu einem grossen Teil inzwischen von Rauschen durch Sensorerwaermung ;).

Schaden am Sensor durch Ueberhitzung: Wohl nicht.

Hoeheres Rauschen durch Sensorerwaermung: Wohl schon.


Stellt sich noch die Frage, wie viel Leistung der Sensor beim Auslesen aufnimmt und wie viel beim Belichtetwerden... Koennte mir vorstellen, dass haeufiges Auslesen (Serienbilder) den Sensor mehr erwaermt als Langzeitbelichtungen.
 
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