Kameraschaden bei Laserstrahl ins Objektiv?

Wie erstelle ich...
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tschosef
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Beitrag von tschosef » Do 08 Jan, 2009 6:03 am

Hai hai...
Hab noch nie was davon gehört, das jeman bei Landschafts
Fotografieren im Sommer seine Kamera zerstört hat.


Oder doch??
hm... gute frage.... wer opfert mal ne Kamera für die Sonne? (Direktfoto von sonne)

grübel grübel.... muss ich mir mal überlegen (Leistungsdichte laser im vergleich zu leistungsdichte sonne.

Viele Grüße derweil
Erich
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jedi
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Kamera

Beitrag von jedi » Do 08 Jan, 2009 8:44 am

Da ist noch kein Zoom notwendig.
Ein 50er Objektiv soll ja ungefähr das
gleiche "Blickfeld" haben wir das Auge!!

mfg

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tschosef
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Beitrag von tschosef » Do 08 Jan, 2009 9:31 am

Hai hai...


hm... also Leistungsdichte der Sonne, rund 1000Watt/Quadratmeter... ganz grob, abhängig von Position, Jahreszeit und Wetter. Hab grad nen Witzigen Satz gelesen. Die Sonne legt uns quasi täglich auf jeden Quadratmeter ein Kohlebrikett, sofern sie denn scheint.

hm..... nu müssten wir die "Leistungsdichte" von ner "Sicheren Show" ausrechnen... grinsssssssss :wink:
Also eigentlich die MZB in Watt/Quadratmeter.

naja, ich stolpere da schon wieder über 100 fragen.

Gruß derweil
Erich
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Beitrag von starburst » Do 08 Jan, 2009 10:18 am

Die Endergie der Sonne im Sommer und einer sicheren Show ist gleich :wink: 25 mJ/m³

Ich glaub der Vergleich Auge mit Objektiv hinkt ein wenig.

Gruß Karl

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Dr.Ulli
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Beitrag von Dr.Ulli » Do 08 Jan, 2009 10:55 am

Ich denke, man kann sich jede Rechnerei sparen. Wenn schon Pixel zerstört werden, ob nun der Farbfilter oder sonstwas, wird das allemal reichen auch "Pixel" im Auge abzuschießen...

@ Tschosef: Die Apertur wird wohl bei einem 3mm durchmessendem Strahl keine Rolle spielen - ob nun 7mm beim Auge oder 70mm bei der Kamera, es wird in beiden Fällen alles eingefangen. Das wird sich erst dann auswirken, wenn der Strahl dicker als 7mm wird.
Alt ist man, wenn man mehr an die Vergangenheit als an die Zukunft denkt.

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jedi
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Also doch!!

Beitrag von jedi » Do 08 Jan, 2009 11:41 am

Danke für Deine Einschätzung Ulli,

dann noch einmal eine Warnung an alle, die sich
mit dem Laser eine Kamera zerschossen haben:

Es hätte auch Euer Auge sein können. Werdet viel
viel vorsichtiger!

mfg

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Beitrag von starburst » Do 08 Jan, 2009 11:50 am

Dr.Ulli hat geschrieben:Ich denke, man kann sich jede Rechnerei sparen. Wenn schon Pixel zerstört werden, ob nun der Farbfilter oder sonstwas, wird das allemal reichen auch "Pixel" im Auge abzuschießen...

@ Tschosef: Die Apertur wird wohl bei einem 3mm durchmessendem Strahl keine Rolle spielen - ob nun 7mm beim Auge oder 70mm bei der Kamera, es wird in beiden Fällen alles eingefangen. Das wird sich erst dann auswirken, wenn der Strahl dicker als 7mm wird.
Normalerweise klebt man mit dem Auge ja auch nicht neben dem Austrittsfenster sonder ist weiter weg.
Wenn der Strahl schon 7mm Durchmesser hat, und man hat ein 70mm Objektiv, dann ist der Laser 10x länger im Objektiv als im Auge wenn er sich bewegt oder lieg ich da falsch?

Gruß Karl

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Beitrag von Dr.Ulli » Do 08 Jan, 2009 12:11 pm

Das ist korrekt...
Aber bei der Kamera wird dann eine Linie abgefahren...
Auf dem einzelnen "Pixel" kommt wohl in beiden Fällen das Gleiche an.
Alt ist man, wenn man mehr an die Vergangenheit als an die Zukunft denkt.

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Gedanken

Beitrag von jedi » Do 08 Jan, 2009 12:43 pm

Na die Kamera ist doch auch nicht direkt
am Strahlaustritt??? Sondern auch
weiter entfernt.

Aber das gefährliche ist wohl folgendes:
Für schöne Bilder werden Fotos von Standbildern gemacht!!

Und hinter der Kamera wacht das physische Auge. Vorsicht!


mfg

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Beitrag von tschosef » Do 08 Jan, 2009 1:00 pm

hai hai..
dann noch einmal eine Warnung an alle, die sich
mit dem Laser eine Kamera zerschossen haben:
Es hätte auch Euer Auge sein können. Werdet viel
viel vorsichtiger!
Naja... dann würde ich aber behaupten.. nach "Diversen Freaktreffen" müsste es dann mindestens 10-100 Leute unter uns mit Augenschaden geben, da es mindestens 10-20 Kameras mit Pixelfehlern nach den Treffen gibt.
Hm Hm Hm..

Deine Warnung heißt also, ICH BIN VIEEEEEEEEL zu Unvorsichtig!!!
Das sehe ich nicht so :)

Wenn das so ist, dann können wir ja ne Digicam als Sicherheitseinrichtung verwenden.... Sobald die nen Fehler hat, is die Show zu scharf.. so einfach :)
Natürlich nur n Scherz!

Insgesammt ist dieses "Ergebniss" alla Leute passt einfach alle vieeeeel besser auf nicht sehr befriedigend.

Die Fragestellung ist eigentlich: Wie hoch ist die MZB einer Digitalen Fotokamera!!!

Und die Folgefrage somit: ist die Kamera empfindlicher als das auge oder nicht?

Meinem "gefühl nach" würde ich sagen ne Kamera geht schneller kaputt. Dies ist natürlich kein beweis.

Eigentlich müsste man echt folgendes tun: Kamera, Laser, Leistung messen und schön langsam erhöhen bis die Pixel der Kamera ausfallen. Leistungsdichte bestimmen... Fertig.
Dies dann mit verschiedenen Kameras usw...

Hm.... hm hm...

grüße derweil
Erich
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Beitrag von vakuum » Do 08 Jan, 2009 1:20 pm

also ich habe vor längerer Zeit schon mal gelesen, fragt sich nur wo, dass die Digital Kamera Chips viel empfindlicher sind als ein Auge....

Ein Chip einer Spiegelreflexkamera ist dann aber einiges unempfindlicher als der einer Kompaktkamera. Ich denke das liegt an der Chip Grösse und deshalb an der Feinheit der Chip-Struktur.
Mobiltelefon Kameras sind dann erstaunlicherweise wieder eeetwas unempfindlicher als Kompaktkameras, das denke ich liegt wohl an schlechter Optik also Plastiklinsen usw...

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Beitrag von afrob » Do 08 Jan, 2009 1:22 pm

Zur Berechnung der MZB wird ja von 7mm Pupillendurchmesser ausgegangen.
Hatte die Frontlinse der Kamera mehr als 7mm Durchmesser? In der Regel wohl schon. Da es bei Lasershow meist auch recht duster ist, ist die Blende dann auch ganz offen.

Noch besser sind super lichtstarke sauteuer Beamer. Die können selbst einen 10cm dicken Laserstrahl, der für das Auge absolut ungefährlich ist und noch nicht mal hell erscheint, wieder Punktgenau auf den LCD/DLP Chip fokussieren. *brutzel* Das kann teuer werden.

Also nicht mit dem Brennglas in die Sonne schauen...

Grüsse,
afrob

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starburst
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Beitrag von starburst » Do 08 Jan, 2009 1:27 pm

Glaub auch das das von Kamera zu Kamera verschieden ist. Hab bei meiner DSLR auch schon einen Dead Spot, obwohl ich meiner Meinung nach noch nie einen Laser direkt drauf losgelassen hab.

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Dr.Ulli
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Beitrag von Dr.Ulli » Do 08 Jan, 2009 2:32 pm

Welches Signal die Sensoren noch "messen" können, hängt natürlich mit der Belichtungszeit zusammen (Ein Signal ist dann gegeben, wenn die Intensität 3x größer ist als die Standardabweichung des Rauschens). Ich kann ja den CCD z.B. eine Sekunde lang belichten (oder sogar tagelang wie in der Astronomie, bei gekühlten Sensoren wegen thermischem Rauschen). Also kann ich mit einem CCD wesentlich empfindlicher sein, als es das Auge ist. Das heisst aber längst nicht, dass die Zerstörschwelle des CCD-Sensors kleiner/größer ist als beim Auge.
Die von Tschosef genannte MZB für Kameras betrifft dann diese Zerstörschwelle.
Da es sich aber, wie wohl einstimmig erkannt, um Materialbearbeitung bei der Zerstörung von Pixeln handelt, denke ich doch, dass das organische Material der Augen eine wohl deutlich kleinere Zerstörschwelle hat als das anorganische Material der CCDs (es reicht beim Auge ja schon eine Erwärmung über 41°C um das Eiweiss gerinnen zu lassen - das wird einem CCD wohl sicher nix ausmachen).
Alt ist man, wenn man mehr an die Vergangenheit als an die Zukunft denkt.

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Beitrag von tschosef » Do 08 Jan, 2009 2:53 pm

Hai hai...


jou, im Prinzip eiern wir rum, und versuchan anhand von "logischen Folgerungen" klar zu legen, dass eine Kamera (Un)Empfindlicher als ein Auge ist (was Zerstöhrung betrifft).

Hilft aber alles irgendwie nicht so viel weiter, denke ich. Fragt sich: Was geht kaputt, und warum... Ich glaube es ist noch nicht mal ein Thermischer Effekt, wie beim Auge, sondern ein "Überspannungsschaden"... (sowas ähnliches) Es sammeln sich ja Ladungsträger in einem "Potentialtopf" an, die dann der reihenach ausgelesen werden. Wird die Ladung zu viel (Spannugn zu groß) dann schlägts irgendwo durch und dabei gehen wohl Sperrschichten kaputt. (auch nur soweit ich weis, also keine Wissenschaft)

Afrobs Argument mit der Linse ist auch meine Meinung. Der Clou bei Lasershows für den Zuschauer ist ja gerade, dass er gerade weit genug weg ist, damit die kleine Pupille zusammen mit der Divergenz das gefärliche noch in den Grenzen hält. Dieser Faktor ist dann bei Kameras ein anderer.

Gruß derweil
Erich
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Beitrag von tschosef » Do 08 Jan, 2009 3:13 pm

Weiter... n paar minuten und Gespräche später:

Also diese Elektrische geschichte, die ich im Kopf hatte, hat mir mein Kollege grad ausgeredet :) es is evtl doch Thermisch.

ABER ein Neues Argument hat er gebracht: Die Schichtdicke in der das Licht absorbiert wird, dürfte bei der Kamera deutlich dünner sein als beim Auge. Die Eindringtiefe von zB Rot liegt bei 4 um... bei blau noch weniger, daher wird die Leistung evtl auf einem viel kleineren Volumen umgesetzt?

Hm hm hm..... weiter suchen muss..

Gruß
Erich
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Beitrag von pulslaser » Do 08 Jan, 2009 4:40 pm

afrob hat geschrieben: Noch besser sind super lichtstarke sauteuer Beamer. Die können selbst einen 10cm dicken Laserstrahl, der für das Auge absolut ungefährlich ist und noch nicht mal hell erscheint, wieder Punktgenau auf den LCD/DLP Chip fokussieren. *brutzel* Das kann teuer werden.
Grüsse,
afrob
Bei DLP Beamern stellt sich aber die Frage, wieviel der Leistung des Lasers wird von den kleinen Kippspiegeln absorbiert. Da denke ich im sichtbaren Wellenlängenbereich fast nix weil diese Spiegel wegen des Wirkungsgrades des Beamer's hochreflektierend sind.

@Dr.Ulli: Die Thematik CCD-Chip's betreffend ist mir sehr gut bekannt. Habe selbst eine CCD-Kamera für Astrofotografie entwickelt, gebaut und bis ca. 1995 vertrieben. Als Bildsensor war der TC245 von TI, mit 2-stufiger Peltier-Kühlung auf -30°C geregelt, eingesetzt. Diese Kamera lieferte erstaunlich gute Ergebnisse in angenehm kurzer Belichtungszeit. Signal-Rauschverhältnis Verbesserung um etwa Faktor 6.000 bei - 30°C gegenüber Raumtemperatur. Leider wurde der Chip dann nicht mehr hergestellt.

Didi

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Beitrag von starburst » Do 08 Jan, 2009 5:03 pm

Was ihr alles für sachen macht :roll: Könnte ich meine DSLR auch tiefkühlen, damit ich mit höheren ISO Fotografieren könnte? Nur so eine ganz dumme Frage. :wink:

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Beitrag von Dr.Ulli » Do 08 Jan, 2009 5:43 pm

@Didi & Erich:
Ich bin ja verantwortlich in meiner Firma für die Sensoren und habe schon Tausende Experimente mit CCD oder CMOS-Zeilen durchgeführt (aber noch nicht mit Lasern beschossen, ausser 5mW)...das sind natürlich "nackte" Zeilen ohne Farbfilter etc... in der Regel haben die Pixel der Zeilen so 10µm Breite und 100 bis 200 µm Höhe. Einen Schaden durch Überbelichtung konnte ich jedoch noch nie feststellen - so wie Erich schreibt von wegen Überladung der Potentialtöpfe...sowas äussert sich dann im "Blooming" - ich denke ihr wisst was das ist (Die Ladungen fließen dann einfach weiter zu den nächsten Pixeln in der entsprechenden Reihe). Das kriegt man dann wieder weg durch eine entsprechend kurze Belichtungszeit (wir können bis 3ms runter...bei 3600Pixeln). In Kameras haben die Sensoren zudem (meistens) ein "Anti-Blooming-Drain", welches überschüssige Ladungen einfach abfließen lässt.
Die Sensoren müssen bei uns die Leuchtstärke der Funkenentladungen mit mehreren -zig Ampere Stromstärke aushalten...und die sind schon heftig, besonders im UV.

Es muss wohl schon eine echte Materialbearbeitung sein, die zur Zerstörung der Pixel führt...deshalb wäre es einmal sehr interessant, wenn man ein Mikroskopbild eines zerschossenen Sensors anschauen könnte.

@Starburst: Je kälter der Sensor, desto weniger Rauschen, desto länger kann man schwache Signale "aufsummieren" (siehe Hubbles Deep-Field Aufnahmen - einige Tage Belichtung - aber bei -270°C). Ohne Kühlung werden die oben angesprochenen Potentialtöpfe durch das thermische Rauschen (man spricht vom Dunkelstrom) nach einer entsprechenden Zeit mit Ladungen gefüllt - auch ohne Licht. In der Regel spricht man davon, dass eine Kühlung um ca. 7°C zur Halbierung des Dunkelstroms führt.

Das oben genannte Argument mit der größeren Apertur der Linse scheint mir doch einleuchtend :wink: - hab ich einen 3cm dicken Strahl, wird vom Auge ja nur ein Bruchteil (die 7mm) "ausgeschnitten", während die Kamera alles fokussiert....
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Beitrag von pulslaser » Fr 09 Jan, 2009 1:09 pm

@Dr.Ulli: Es ist genau so wie du sagst. Die Bildpunkte werden nicht durch Überspannung zerstört sondern durch "Materialbearbeitung". Die CCD's in den Digitalkameras für die breite Masse haben eine Anti-Blooming Funktion das heisst, sie verkraften sehr große Lichtunterschiede weil die Ladungen die zu Überbelichtung führen würden vorher nach Masse abfließen. Das führt zu einem annähernd logarithmischen Empfindlichkeitsverlauf. Bei meiner Eigenentwicklung war eine sog. LDC (LowDarkCurrent) Funktion eingebaut. Das bedeutet, während der Belichtungszeit wurde das Antiblooming Gate auf einen mittleren einstellbaren Spannungspegel gesetzt. Das in Kombination mit der aktiven Kühlung war der Grund für das extrem gute Signal-Rauschverhältnis. Ansonsten war bei dieser Kamera die Empfindlichkeit linear zur Beleuchtungsstärke, ABG Funktion wurde nicht verwendet.

Ich kenne das Aussehen einer Oberfläche die mit einem Laser bearbeitet wurde. Hab ich mir schon oft unter einem Stereomikroskop angeschaut.

Didi

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Beitrag von Dr.Ulli » Fr 09 Jan, 2009 5:21 pm

Danke Didi! Wenn ich Zeit finde, werde ich mal eine CCD-Zeile mit Laserlicht "behandeln" und schauen, was passiert...
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Beitrag von Dr.Ulli » Do 15 Jan, 2009 1:14 pm

Ich hatte mal Zeit und eine "nackte" CCD-Zeile ohne Schutzglas mit 50mW 532nm über eine Linse fokussiert "behandelt".
Natürlich reagierte die Zeile mit extremen "Blooming", welches auch bei darauffolgenden Messungen nicht verschwand. Nach einem Neustart der Messung war aber wieder alles beim alten...also entstanden keine dauerhaft geschädigten Pixel...
Unter dem Mikroskop konnte ich auch nichts feststellen...
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Beitrag von pulslaser » Do 15 Jan, 2009 4:05 pm

Bei 50mW grün hätte ich das jetzt so erwartet. Über dieser Leistung schaut es vermutlich anders aus.

Didi

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Beitrag von pulslaser » Do 15 Jan, 2009 4:07 pm

Bei 50mW grün hätte ich das jetzt so erwartet. Über dieser Leistung schaut es vermutlich anders aus.

Didi

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