Wie entstehen eigentlich Dead Pixel / Pixelfehler ?

[kirschm]

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Hallo, mich würde mal interessieren, wie Dead Pixel bzw. Pixelfehler auf dem Sensor überhaupt entstehen können. Ich meine damit 'permanente' Fehler und nicht vorübergehende 'warme' Fehler:

 

Hintergrund meiner Frage:

In 2014 hatte der Sensor meiner PL7 noch überhaupt keine Pixelfehler (ich vermute mal, dass ab Werk sowieso immer eine 'Pixelkorrektur' durchgeführt wird, also tote Pixel ausgemapped werden, was man auch im Oly-Menü machen könnte).

 

Jetzt habe ich permanent 2 dicke Pixelfehler (nicht nur ein einzelnes Pixel, sondern wie üblich ein ganzes Konglomerat um dieses Pixel), eines als klassischer roter Fleck, eines als grauer Klotz.

 

Ich dachte erst, der leichtsinnige Umgang mit der Sonnenfinsternis wäre die Ursache... die Pixelfehler sind jedoch davor und danach gleich, die SoFi also unschuldig.

 

Meine Frage also: wodurch entstehen solche Fehler?

 

P.S.:

1) Wer z.B. Lightroom für seine RAWs benutzt, wird diese Fehler nie sehen, Lightroom rechnet die raus. Wie es die erkennt, weiss ich aber auch nicht...

2) Wer ein 'schwarzes Bild' mal selbst testen will, einfach googlen nach "deadpixeltest.exe", in diesem Programm beide Schwellwerte z.B. mal auf '5' einstellen

 

 

[smokey55]

Moin,

es gibt mehrere Ursachen:

- Staub auf Sensor ... sind keine echten Fehler.

- Der Sensor hat ein technisches Problem: Foto-Diode defekt, Kontaktierung nicht okay, Leckströme zu groß

So ein Fehler kann durchaus auch erst im Laufe der zeit wirksam werden. Entweder weil er ursächlich schon seit der Produktion vorhanden war oder weil Umwelteinflüsse das fehlverhalten so weit verschlimmert haben, dass er sichtbar wird.

Wie die Sensoren nach der Fertigung getestet werden, keine Ahnung. Eine Maskierung wird schwierig sein, weil man an der Stelle interpolieren müßte. Bei manchen Bildstrukturen würde das auffällig werden.

Wenn man so die Bildfehler bei LCD-Monitoren betrachtet, scheint die Fertigung solcher Matrix-Strukturen aber ganz gut zu funktionieren.

[Kleinkram]

Pixelfehler werden schon vom Hersteller toleriert und rausgerechet. Wikipedia nennt unter "Pixelfehler"  Zahlen dazu.

 

In der Regel betreffen die Fehler einzelne Pixel. Die Häufung bei Deinem Sensor ist vom Begriff her ungewöhnlich  und möglicherweise von äußeren Faktoren ausgelöst. Welche, kann ich auch nur spekulieren. Interner Spannungsfehler, externe Überhitzung, Druck auf den Sensor...

[Suedlicht]

Mehrere Pixelfehler direkt beieinander sind wirklich unüblich. Dass ein einzelnes Pixel mal ausfällt, kann schon mal vorkommen - es ist dann halt dauernd hell oder dauernd dunkel. Und es fällt dann auch nicht auf, wenn die Kamera-Firmware das "wegrechnet".

[kirschm]

Mehrere Pixelfehler direkt beieinander sind wirklich unüblich. Dass ein einzelnes Pixel mal ausfällt, kann schon mal vorkommen

 

Na ja, ich benutze seit 'Erfindung der Digitalkamera' deadpixeltest.exe... es kam noch nie vor, dass nur ein einziges Pixel tot ist... das sind wirklich meist zwischen 3 und ca. 10 um einen Hotspot... wie gesagt, es wurde noch nie nur ein einziges totes Pixel angezeigt... und das sieht man auch gut beim Pixelpeepen...

 

So sieht so ein Konglomerat aus (schlechte Qualität, habe gerade kein 'Original' hier):

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bearbeitet 22. Mai 2015 von kirschm

[Simon]

Keine Ahnung ob dies im normalen Fotoalltag von Relevanz ist, bei uns am Linearbeschleuniger werden die Sensoren der Überwachungskameras sehr schnell durch die hochenergetische Strahlung zerschossen (Bad pixel). Kann mir vorstellen, dass die Hintergrundstrahlung diesen Vorgang auch ablaufen lässt, aber halt viel langsamer. Viele Langstreckenflüge zB. sind sicher nicht gerade förderlich.

Gruaß Simon

[Walt]

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Moin,

 

wenn ein Konglomerat schlechter Pixel auftritt, lässt das auf eine Verunreinigung währen des Herstellungsprozesses schliessen.

Falls z.B. ein winziger Wassertropfen auf den noch nicht versiegelten Sensor trifft, so stellt sich erst nach einiger Zeit die möglicherweise

korrosive Wirkung ein. Normalerweise tragen im Fab alle Mitarbeiter Mundschutz, sodaß das eigentlich nicht passieren sollte.

Aber wer weiss, wenn jemand kräftig nießt?

 

Gruß

Walt

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Ich würde dir das Adobe Creative Cloud Foto-Abo mit Photoshop und Lightroom empfehlen

[nightstalker]

Na ja, ich benutze seit 'Erfindung der Digitalkamera' deadpixeltest.exe... es kam noch nie vor, dass nur ein einziges Pixel tot ist... das sind wirklich meist zwischen 3 und ca. 10 um einen Hotspot... wie gesagt, es wurde noch nie nur ein einziges totes Pixel angezeigt... und das sieht man auch gut beim Pixelpeepen...

 

So sieht so ein Konglomerat aus (schlechte Qualität, habe gerade kein 'Original' hier):

deadpixel.jpg

 

das passiert durch die Konvertierung, es ist ein einzelnes Pixel, aber um die Farben zu interpretieren werden Informationen aus den umliegenden Pixeln herangezogen. Dadurch wuchert das "hängengebliebene" Pixel sozusagen und wird zu einem Fleck.

 

Deshalb hat es Lightroom auch so leicht, das zu entfernen, die suchen einfach nach einzelnen Pixeln, die extrem abweichen (Stuckpixel leuchten ja dauerhaft, Deadpixel sind dauerhaft schwarz)

 

 

Führe einfach ein Pixelmapping in der Kamera durch, dann werden die ausgemappt ... das ist kein Problem, tatsächlich sind auf jedem Sensor tausende Pixel ab Werk ausgemappt.

bearbeitet 1. Juni 2015 von nightstalker

[kirschm]

das passiert durch die Konvertierung, es ist ein einzelnes Pixel, aber um die Farben zu interpretieren werden Informationen aus den umliegenden Pixeln herangezogen.

 

... war auch insgeheim meine Vermutung: ein Pixel tot, aber mit Impact auf die Darstellung der umliegenden Pixel... danke, Nightstalker.

[Onkel Otto]

Wenn die Beschichtung der Sensoren immer dünner wird oder ganz wegfällt, dann werden

sicher die Alphas aus dem terrestrischen Nulleffekt (natürlichen Strahlungsuntergrund,

hauptsächlich Zerfallsprodukte vom Rn-222 als Töchter von Ra-226 aus der U-238 Zerfallsreihe)

ein Thema werden.

 

Dazu hier eine interessante Studie

http://student.agh.edu.pl/~kozikr/CCD_APS_image_sensor_reaction_for_ionizing_radiatio.pdf

bearbeitet 1. Juni 2015 von Onkel Otto

[Bluephoenix]

... war auch insgeheim meine Vermutung: ein Pixel tot, aber mit Impact auf die Darstellung der umliegenden Pixel... danke, Nightstalker.

 

Bei meiner E-M5 II war ziemlich am Anfang einer da. Nachdem ich ein bisschen mit längeren Verschlusszeiten gespielt habe, ist der sichtbar geworden. War am 2. Tag oder so..   Zuerst dachte ich auch, dass es ein ganzer Haufen ist, aber man sieht den Effekt auf die umliegenden Pixel ganz gut. Hab Bilder mit jeweils verschiedenem Hintergrund gemacht. Das letzte ist mit geschlossenem Objektivdeckel, da sieht man den Übeltäter ganz gut!  

 

Edit: Hab noch das letzte mit dem Objektiv Deckel hinzugefügt, das hatte ich erst nicht gefunden. Das mit Lightroom war mir übrigens nicht bekannt, ich hatte die RAW-Dateien eigentlich aufgehoben (keine Ahnung, was ich mir davon genau erhofft hatte..), aber ich glaube, ich hab sie vor kurzem gelöscht, weil ich den Pixel in Lightroom nicht wiederfinden konnte und dachte, das wären einfach komische Testbilder .. 

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bearbeitet 8. Juni 2015 von Bluephoenix

[kirschm]

Das wäre mein Fall mit Objektivdeckel... Sieht auf 'echten' Fotos bei nur 100% schlimmer aus als hier bei 5000% und schwarz...

 

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bearbeitet 8. Juni 2015 von kirschm

[Bluephoenix]

Ja, der sieht schon anders aus. Ich meine mir einzubilden, dass die beiden Pixel in der Mitte stärker sind als die oben / unten, aber ist wirklich kein großer Unterschied.

Ich weiß ja nicht wie die Farbe von solchen Pixeln normalerweise ist? Da deiner ja rot ist, könnte es vielleicht mit dem Isorauschen zu tun haben? Vielleicht mal mit verschiedenen Isowerten ausprobieren, ob da andere Ergebnisse rauskommen.

 

Edit: Wenn es nur einer ist, dann würde ich meinen, es ist der mitte-links. Der scheint mir einen Tick stärker zu sein als der Rest.

bearbeitet 8. Juni 2015 von Bluephoenix

[kirschm]

Der Pixel kommt seit Monaten bei jedem Bild mit jeder ISO raus... o.g. Bild mit Objektivdeckel war 1/4000 und ISO200...

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Guck dir auch mal das Sony 12-24 G Master an

[Bluephoenix]

Und das Pixelmapping hat nichts gebracht? 

[kirschm]

Hab ich noch nicht gemacht, da ich eh nur RAWs in LR entwickle und LR diese Pixel selbst sehr gut rausrechnet.

[kirschm]

Gibt es noch (ausser Antwort #2) weitere Erkenntnisse zu meiner eigentlichen Frage?

 

Nämlich, wie kommt es, dass dort, wo vorher alles Paletti war, sich plötzlich dauerhaft ein toter Pixel einnistet. Alles nur latente Produktionsfehler?

 

 

 

 

[Didix]

Wenn die Beschichtung der Sensoren immer dünner wird oder ganz wegfällt, dann werden

sicher die Alphas aus dem terrestrischen Nulleffekt (natürlichen Strahlungsuntergrund,

hauptsächlich Zerfallsprodukte vom Rn-222 als Töchter von Ra-226 aus der U-238 Zerfallsreihe)

ein Thema werden.

 

Dazu hier eine interessante Studie

http://student.agh.edu.pl/~kozikr/CCD_APS_image_sensor_reaction_for_ionizing_radiatio.pdf

 

Da man seine Kamera ja nur selten ohne Objektiv und Deckel mit Sensor nach oben im Keller liegen lässt, dürfte somit das Risiko eines Pixel-Schadens durch Alpha Emanation gering sein.

 

Das Paper weist noch auf was anderes hin:

"CMOS and CCD arrays are resistant for high doses of X and gamma radiation,"

Damit dürfte auch das Problem der kosmischen Strahlung bei Flügen und das Durchleuchten am Flughafen kaum relevant sein.

Ich könnte mir vorstellen, dass insbesondere zweiteres explizit getestet wurde, um gegen allfällige Schadensersatzforderungen gefeit zu sein.

 

-Didix

 

[kirschm]

Da man seine Kamera ja nur selten ohne Objektiv und Deckel mit Sensor nach oben im Keller liegen lässt, dürfte somit das Risiko eines Pixel-Schadens durch Alpha Emanation gering sein.

 

 

Bin ja ein physikalischer Nullblicker, aber alle meine Bodies lagere (und transportiere) ich immer mit dem Sensor nach oben (auf dem Display liegend)... allerdings mit Objektiv drauf und nicht im Keller... Was bedeutet der Satz oben?

bearbeitet 13. Juni 2015 von kirschm

[Didix]

Bin ja ein physikalischer Nullblicker, aber alle meine Bodies lagere (und transportiere) ich immer mit dem Sensor nach oben (auf dem Display liegend)... allerdings mit Objektiv drauf und nicht im Keller... Was bedeutet der Satz oben?

 

Physiker Antwort: Sir Isaac Newton!

 

Oder einfach ausgedrückt: Auch Dreck fällt in der Regel nach unten!

Beispiel: Pollen in der Blütezeit.

 

Und da ich keinen Dreck auf dem Sensor will, lagere und transportiere ich meine Kameras wenn immer so, dass die Sensor-Oberfläche nach unten zeigt oder die Kamera "steht", der Sensor also vertikal liegt (oder steht).

 

-Didix

bearbeitet 13. Juni 2015 von Didix

[kirschm]

Ist jetzt OT, Isaak , aber machst Du Dir beim 1) vertikalen Lagern (Sensor 'lagert' auf einer Kante) oder 2) Objektiv 'nach unten lagern' keine Sorgen, dass 1) das Objektiv bei der Lagerung 'dezentrieren' könnte, weil es dauerhaft nicht senkrecht steht bzw. 2) irgendeine Objektivmechanik leidet, wenn dass ganze Gewicht auf ihr lagert?

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Viele User im Forum fanden auch die Lumix GH5 interessant

[Didix]

Ist jetzt OT, Isaak , aber machst Du Dir beim 1) vertikalen Lagern (Sensor 'lagert' auf einer Kante) oder 2) Objektiv 'nach unten lagern' keine Sorgen, dass 1) das Objektiv bei der Lagerung 'dezentrieren' könnte, weil es dauerhaft nicht senkrecht steht bzw. 2) irgendeine Objektivmechanik leidet, wenn dass ganze Gewicht auf ihr lagert?

 

Das ist alles eine Frage der Verhältnismässigkeit.

 

Die Optiken müssen gewissen mechanischen Beanspruchungen standhalten können. Denk nur mal an die Kräfte, die durch den Autofokus oder gar dem OIS entstehen. Da ist die Gravitation beim Lagern vernachlässigbar.

 

Dreck auf dem Sensor hingegen ist ein täglicher Feind ..

.. glücklich, wer das noch nie hatte (oder nicht mehr sieht )

 

-Didix

 

bearbeitet 13. Juni 2015 von Didix

[kirschm]

Dreck auf dem Sensor hingegen ist ein täglicher Feind ..

 

Mir gings hier aber um unwiederbringlich tote Pixel...

 

[Didix]

Mir gings hier aber um unwiederbringlich tote Pixel...

 

Sorry, genau dazu hatte ich ja in meinem Beitrag 18 beigetragen.

 

Als Du dann die OT Frage gestellt hast, warum ich meine Bodies mit Sensor nach unten lagere und transportiere, bin ich davon ausgegangen, dass ich dem Threadowner die Frage beantworten darf

 

-Didix

 

[kirschm]

@Didix... jetzt bin ich komplett verwirrt... in #18, der ja offensichtlich bzgl. toter Pixel sein soll, sprichst Du von 'Sensor nach oben'... dann frage ich etwas bzgl. 'Sensor nach oben' (also immer noch im Zusammenhang mit toten Pixeln)... und Du antwortest in Richtung Staub... wie gesagt, ich blicks jetzt nicht mehr...