¿Cómo afecta exactamente la temperatura de los sensores de imagen de la cámara a la imagen?

No está claro a qué te refieres. Si te refieres a la temperatura del sensor (y no a la luz) te daré esa respuesta.

El principal efecto de la temperatura en el sensor es que a altas temperaturas, el sensor producirá más ruido, particularmente en exposiciones prolongadas.

A temperaturas muy frías, el sensor producirá mucho menos ruido, especialmente para exposiciones prolongadas.

Es por eso que para la astronomía, donde son necesarias exposiciones prolongadas, los sensores pueden enfriarse a bajas temperaturas.

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El enlace de arriba muestra el ruido en una exposición a varias temperaturas.

La temperatura de la luz es algo diferente. Diferente luz tiene diferentes colores. Por ejemplo, la luz incandescente tiende a ser más amarilla. Las lámparas de mercurio tienden a ser verdosas. La luz del sol tiende a ser “blanca”, como lo ve el ojo humano. Por lo tanto, el ajuste de temperatura de color en una cámara (generalmente llamado “balance de blancos”) cambia la sensibilidad del color para hacer que la foto sea más natural buscando el color de la luz. A menudo hay una configuración automática llamada AWB (Balance de blancos automático)