Sensorverschleiß?

[Dzihan]

Selbstverständlich verschleißt ein Sensor ebenso wie jedes andere elektronische Bauteil.

CCD Sensoren dabei stärker als CMOS-Typen.

Einerseits ist eine Selbsdiffusion der pn-Übergänge selbst bei den modernsten Prozessen unvermeidbar und degradiert die Raumladungszonen mit der Zeit. Zum anderen reichern sich die Oxidübergänge am Gateinterface irgendwann mit Ladungsträgern an, was die Thresholdspannung absenkt.

Diese Abläufe geschehen allerdings so langsam, dass die Technik eines Kameramodells längst als völlig veraltet gelten dürfte, bis diese Effekte zu einer maßgeblichen Verschlechterung der Bildqualität führen.

Ein "normales" Kameraleben eines Bodys, sagen wir mal so 3-4 Jahre, sollte ohne nennenswerte Einbußen in der Bildqualität zu bewältigen sein, sofern die Kamera keinen Extrembedingungen ausgesetzt wird.

 

[Schwarzabgleich]

Now we're talking...

 

[Klugsche1ss3r]

AW: Sensor-Verschleiss ??

Ich behaupte mal, dass hier die Physiker gefragt sind.

Ich weiß es nicht, aber vom Gefühl her würde ich sagen, dass es unwahrscheinlich ist.
Eine Erklärung wäre vielleicht, dass der Stoff der den photoelektrischen Effekt verursacht irgendwie ausgast oder so. Ob das eine signifikante Rolle spielt? Ich glaube nicht, lass mich aber gerne eines Besseren belehren...

Schönen Tag noch!
Basti

Muss ich mal meine geringen Physikkenntnisse zur Schau stellen:

Also ausgasen wird da nix. Der Sensor, bzw. besser gesagt der Bildwandler besteht aus in meinem Fall zum Beispiel ca. 8,5 Mio Transistoren.
Transistoren sind Halbleiter und nicht mit Gas gefüllt wie zum Beispiel LEDs.
Dsh finde ich diesen Vergleich auch sehr unpassend an dieser Stelle.
LEDs sollen auch Licht abgeben und der Sensor soll genau das Gegenteil, nämlich Licht sammeln.
Die Transistoren geben die Photonen (analoges Signal) weiter als analoges Signal bis zum A/D-Wandler, der dann der Digicam erst ihren Namen verleiht und das Signal digitalisiert.......(eine genauere Beschreibung ist mir jetzt zu umständlich zu formulieren, bin faul)

Wusstet ihr eigentlich schon, dass die Transistoren an eurem Sensor farbenblind sind?

 

[sniper-k98]

AW: Sensor-Verschleiss ??

Muss ich mal meine geringen Physikkenntnisse zur Schau stellen:

Also ausgasen wird da nix. Der Sensor, bzw. besser gesagt der Bildwandler besteht aus in meinem Fall zum Beispiel ca. 8,5 Mio Transistoren.
Transistoren sind Halbleiter und nicht mit Gas gefüllt wie zum Beispiel LEDs.

Wo siehst DU denn Gas innerhalb einer LED? Wohl kaum im eigentlichen Halbleiter!

Die Transistoren geben die Photonen (analoges Signal) weiter als analoges Signal bis zum A/D-Wandler, der dann der Digicam erst ihren Namen verleiht und das Signal digitalisiert.......(eine genauere Beschreibung ist mir jetzt zu umständlich zu formulieren, bin faul)

Wusstet ihr eigentlich schon, dass die Transistoren an eurem Sensor farbenblind sind?

Fotodiode

 

[Klugsche1ss3r]

AW: Sensor-Verschleiss ??

Wo siehst DU denn Gas innerhalb einer LED? Wohl kaum im eigentlichen Halbleiter!

Eine LED ist mit einem Edelgas gefüllt.
Das der Halbleiter nicht mit Gas gefüllt ist, ist mir auch klar!!!

 

[nwsDSLR]

Eine LED ist mit einem Edelgas gefüllt.

Das ist mir neu. LED (und auch nicht alle) sind meines Wissens mit einem transparenten Kunststoff umgossen.

 

[sniper-k98]

Das ist mir neu. LED (und auch nicht alle) sind meines Wissens mit einem transparenten Kunststoff umgossen.

Steht in meinem Reisch/Elektronische Bauelemente auch so drin...

 

[16000]

AW: Sensor-Verschleiss ??

Wikipedia sagt:

Bei 100.000 Bildern und 1/40-1/2000 Belichtungszeit pro Bild Kommt man aber gerade mal auf ein paar Stunden Dauer-Belichtung im Kamera-Leben.

St.

OK da wird der Sensor ja nicht allzulange belichtet und ausser einem "Alterungsprozess" wenn es sowas gibt geschieht nicht viel. Aber jetzt will jeder ein Livebild auf seinem Monitor haben das zwangsweise vom Sensor kommt und dann sieht es mit der "Benutzungszeit" gleich anders aus wenn ich das richtig verstehe.

Gruss

16000

 

[ralfpi]

Grundsätzlich unterliegt jedes elektronische Bauteil einem Alterungsprozeß. Bei Elektronik in lebenserhaltenden Systemen oder Systemen bei denen ein Ausfall hohe Folgekosten verursacht wird unter anderem eine MTBF (meantime between failure) Berechnung durchgeführt um eine Abschätzung der Lebenszeit zu erreichen. In die Berechnung fliessen ausser den Werten jedes einzelnen Bauteils des Gesamtsystems Umgebungsbedingungen der Applikation wie Umgebungstemperatur, Vibration usw. ein die den MTBF-Wert enorm beeinflussen können. Nicht nur die Betriebsdauer, sondern auch die Lagerungsbedingungen haben hier einen Einfluss, also pfleglich mit Eurem Equipment umgehen. Bei einem Industrie-PC mit zu erwartender Lebenszeit von ca. 10 Jahren kann eine Steigerung der durchschnittlichen Umgebungstemperatur von 20°C auf 35°C die Lebenszeit um durchaus 1,5 Jahre verkürzen. Außerdem gibt es Methoden mit denen man innerhalb weniger Tage eine künstliche Alterung der Elektronik von mehreren Jahren erreicht. Richtig durchgeführt kriegt man einigermaßen vernünftige Aussagen aus solchen Tests. Ein seriöser Hersteller muß solche Betrachtungen in der Design und Prototypenphase allein schon deswegen durchführen weil die Ergebnisse z.B. die Höhe der Rücklagen für zu erwartende Garantiereparaturen beinflussen. Dies fliesst dann in die Preisgestaltung ein, das bezahlt Ihr nämlich alles mit beim Kauf eines Bodys ;-)

Wie schon von Klugsch1ss3er geschrieben besteht der Sensor selbst wiederum aus Millionen einzelner elektr. Bauteile, stellt also ein System im Gesamtsystem dar. Klare Aussage: so kann es zu einer Art "Verschleiss" wie z.B Pixelausfall (der aber eigentlich den Ausfall eines einzelnen Bauteils des Bildwandlers und keinen Verschleiss im Sinne von Verbrauch oder Abnutzung bedeutet) oder aber auch zu einem Totalausfall kommen. Ob es auch einen Verschleiss wie z.B. konstant steigende Verschlechterung der Dynamik gibt kann ich nicht beurteilen, dazu kenne ich mich mit Bildwandlern nicht genügend aus.

 

[Preamp]

AW: Sensor-Verschleiss ??

Eine LED ist mit einem Edelgas gefüllt.
Das der Halbleiter nicht mit Gas gefüllt ist, ist mir auch klar!!!

Woher hast du diese Information? Eine LED ist ja fuer gewoehnlich ein Halbleiter, aber mehr dann auch nicht (jaja, das umgossene Kunststoffgehaeuse mal aussen vor). Wo soll da ein Edelgas rein? Das "Licht" entsteht doch am PN-Uebergang und nicht durch die Anregung eines Edelgases, wie z.B. in Blitzrohren oder Leuchtstofflampen.


Gruss, Lasse

 

[Klugsche1ss3r]

AW: Sensor-Verschleiss ??

Woher hast du diese Information? Eine LED ist ja fuer gewoehnlich ein Halbleiter, aber mehr dann auch nicht (jaja, das umgossene Kunststoffgehaeuse mal aussen vor). Wo soll da ein Edelgas rein? Das "Licht" entsteht doch am PN-Uebergang und nicht durch die Anregung eines Edelgases, wie z.B. in Blitzrohren oder Leuchtstofflampen.


Gruss, Lasse

Kann sein, dass ich da was verwechsel

Aber mit dem Sensor da bin ich mir sicher

 

[Preamp]

AW: Sensor-Verschleiss ??

Aber mit dem Sensor da bin ich mir sicher

Womit genau? Damit, dass deiner nur ca. 2,1 Megapixel hat ?

Ist nicht boese gemeint, bitte nicht hauen

 

[Christof Abt]

AW: Sensor-Verschleiss ??

Hallo,

klar verschleißt auch ein Sensor, wie alle Elektronik, aber die Bedingungen in einer Kamera sind in dieser Hinsicht sehr günstig. Die Betriebsdauer ist selbst bei 100000 Bildern gering. Vergleicht das mal mit Computern, die jahrelang laufen. Auch die Umgebungsbedingungen sind in der Regel moderat. Wie oft sind eure Kameras hohen Temperaturen und extremer Luftfeuchtigkeit ausgesetzt? Ich sehe keinen Grund, warum eine DSLR nicht 15, 20 Jahre oder noch länger halten sollte und auch das JPG Format wird noch lange gelesen werden können. Vielleicht werden CF Karten verschwinden, aber sicher bin ich mir da nicht.
Dass die Halbleiterhersteller in ihre Produkte einen Selbstzerstörungsmechanismus einbauen ist natürlich völliger Blödsinn. Dieser zusätzliche Prozessschritt würde Geld kosten und auch die Gefahr von Frühausfällen erhöhen. Eine Selbstzerstörung nach einer exakt voreingestellten Zeit ist auch technisch nicht möglich. Man kennt ja im voraus die Betriebsbedingungen gar nicht. Mit die am stärksten verschleißenden Bauelemente sind nichtflüchtige Speicher, aber auch da hält das Bauteil in der Regel mindestens einige 10000 Schreibvorgänge. Das Lesen ist unkritisch. Korrosion ist bei Halbleiter auch kein großes Problem. Die Golddrähtchen rosten nicht.
Gruß Christof, der Mikrokontroller für die Automobilindustrie entwickelt und deshalb wesentlich mehr Ahnung von Halbleitern hat als die meisten hier

 

[flat erik]

Verschleiß gibt es übrigens nur bei mechanischen Prozessen.

Der Verschleiß (Abnutzung) ist der Masseverlust (Oberflächenabtrag) einer Stoffoberfläche durch schleifende, rollende, schlagende, kratzende, chemische und thermische Beanspruchung.

Beim Sensor kann maximal Alterung einsetzen. Und die wird bei nominalem Gebrauch eher gering sein. Elektromigration wird sicher erst bei längerem Betrieb mit höheren Spannungen und intensiver Belichtung (Sensorerwärmung) (vielleicht längerer Gebrauch von Liveview?) ein Problem.

Achja, nicht alle Leiterbrücken sind aus Gold, sondern eher aus Reinstkupfer. Da ist Korrosion unter normalen Bedingungen aber auch eher kein Problem.

Und wens interessiert wie ne Leuchtdiode funktioniert, der bemühe Wikipedia:
Leuchtdiode

Da ist natürlich kein Gas drin. Das Prinzip ist dem Laser ähnlich. Licht entsteht durch stimulierte Emissionen im Festkörper.

 

[Christof Abt]

Verschleiß gibt es übrigens nur bei mechanischen Prozessen.

Beim Sensor kann maximal Alterung einsetzen. Und die wird bei nominalem Gebrauch eher gering sein. Elektromigration wird sicher erst bei längerem Betrieb mit höheren Spannungen und intensiver Belichtung (Sensorerwärmung) (vielleicht längerer Gebrauch von Liveview?) ein Problem.

Achja, nicht alle Leiterbrücken sind aus Gold, sondern eher aus Reinstkupfer. Da ist Korrosion unter normalen Bedingungen aber auch eher kein Problem.

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Hallo,

nur so zur Ergänzung. Die Kontakte auf dem Chip sind meist aus Aluminium und die Verbindung zu den Anschlußstäbchen aus Gold. Das altert sehr langsam. Wahrscheinlich liegt der Fotograf da vorher in der Kiste. Echten Verschleiß gibt es beim Beschreiben nichtflüchtiger Speicher. Dabei wird eine isolierende Oxidschicht mit jedem Schreibvorgang, bei dem sich der Inhalt der Speicherzelle ändert, beschädigt bis die Zelle irgendwann mal kaputt ist. Das kann man mit dem Elektronenmikroskop sehen.

Gruß Christof

 

[flat erik]

Welche nichtflüchtigen Speicher meinst Du jetzt eigentlich? Magnetische, Optomagnetische oder Ferroelektrische? Bei letzteren (verbaut in USB Sticks etc.) kann ich mir das eigentlich nicht vorstellen.

 

[sniper-k98]

Welche nichtflüchtigen Speicher meinst Du jetzt eigentlich? Magnetische, Optomagnetische oder Ferroelektrische? Bei letzteren (verbaut in USB Sticks etc.) kann ich mir das eigentlich nicht vorstellen.

Flash Speicher... das Beschreiben ist nicht das Problem sondern das Seitenweise löschen

 

[UnclePat]

Jeder elektronische Zyklus ist nach den Gesetzen der thermodynamik irreversibel, wenn man in praktisch ausführt. Vollkommen reversible Prozesse gibt es nur unter theoretischen Bedingungen. Somit führt auch jeder Belichtungs-Auslese-Lösch-Zyklus des Sensors zu einer elektronischen Ermüdung. Dazu kommt noch Alterung, die auch ohne Beanspruchung auftritt. Dadurch wird die Spannungsdifferenz zwischen On und Off Zustand heruntergesetzt, bis der Pixel irgendwann zum Stuck- oder Hot-Pixel wird.

Ich habe mal gehört, dass elektronische Bauteile entweder relativ schnell kaputtgehen, oder sehr lange halten. Dazwischen ist so eine Art "verbotene Zone". D.h. beim neuen Sensor würden sich sehr schnell einige defekte Pixel zeigen. Dann bleibt die Zahl für eine gewisse Zeit relativ konstant, bis sich dann sehr viele Pixel in kurzer Zeit verabschieden. Ist aber nur eine kleine Theorie von mir...

Und wens interessiert wie ne Leuchtdiode funktioniert, der bemühe Wikipedia:
Leuchtdiode

Da ist natürlich kein Gas drin. Das Prinzip ist dem Laser ähnlich. Licht entsteht durch stimulierte Emissionen im Festkörper.

Naja, das stimmt so nicht ganz. Licht in der Diode entsteht genaugenommen durch spontane Emission, da der Übergang vom Leitungsband ins Valenzband erlaubt ist. Beim Laser nehmen die Elektronen den Umweg über einen Zwischenzustand, bei dem der Übergang ins Grundniveau verboten ist. Erst ein einzelnes eingestrahltes Photon löst dann durch stimulierte Emission die Photonenkaskade aus. Die einzige Gemeinsamkeit ist, dass der Festkörperlaser den pn-Übergang zur Erzeugung der Besetzunginversion nutzt.

 

[flat erik]

Okay, war wohl etwas zu kurz meine Aussage. Ich bin eben nur Metallphysiker. Ist es eben eine spontane Emission vom gleichen Energieniveau.

 

[n00b_42]

Wenn der Sensor schon bei mehreren Stunden intensivem Lichteinfall an Brillanz verliert, wieso funktionieren kompakte Digitale (mit Liveview meine ich natürlich) dann auch noch nach Jahren beinahe einwandfrei?