Тест питания цифровых фотоаппаратов

Олег Татарников

Натурные эксперименты

Проблема выбора элементов питания

Автоматизация проверки

Результаты тестирования

Вместо заключения

Каждого фотолюбителя, безусловно, волнует проблема питания камеры независимо от того, хочет ли он продолжать использовать уже имеющееся устройство или же думает о покупке новой модели. Какие элементы питания лучше? С каким типом аккумуляторов приобретать новый фотоаппарат? На сколько кадров хватает батареек?

Основным преимуществом камер с «пальчиковым» форматом элементов питания ранее считалось то, что всегда можно купить дешевые «пальчиковые» батарейки в любом ларьке и продолжать снимать дальше. Так вот, многие сегодня замечают, что, купив такие батарейки «в любом ларьке» (причем отнюдь не дешевые солевые, а самые лучшие щелочные/alkaline от хорошего производителя), они могут сделать на них буквально пару десятков кадров (дешевые солевые батарейки вообще позволяют в лучшем случае снять пару кадров). Почему батарейки так быстро разряжаются?

Можно предположить, что у дешевых элементов при той же емкости внутреннее сопротивление оказывается выше, а следовательно, ухудшается отдача при больших токах потребления. Обычные батарейки с большим внутренним сопротивлением быстро садятся при сильноточной нагрузке (а токи потребления современных многопиксельных цифровых фотоаппаратов с мощными обрабатывающими процессорами, особенно если пользоваться вспышками, весьма значительные). Гораздо лучше ведут себя дорогие батарейки типа Duracell Ultra или Turbо. Но и они все равно значительно уступают никель-металлгидридным аккумуляторам (NiMH), так как у последних отдача гораздо лучше.

Никель-металлгидридные аккумуляторы сегодня очень популярны и доступны, они наращивают емкость, уменьшают время зарядки и вообще широко рекламируются для всевозможных устройств. Однако если мы посмотрим на время работы примерно одинаковых по классу цифровых «мыльниц», которые работают не на универсальных «пальчиковых» NiMH-аккумуляторах, а на специализированных литий-ионных (Li-Ion), то сравнение окажется далеко не в пользу универсализма.

В связи с этим, наверное, можно сделать вывод, что питание фотоаппаратов от «пальчиковых» элементов неэффективно. А на тот гипотетический случай, когда специализированные литиевые аккумуляторы в самый ответственный момент могут разрядиться, а подзарядить их будет негде, можно запастись дополнительным аккумулятором. Конечно, он дороже универсальных «пальчиков», но гораздо надежнее. Кроме того, NiMH-аккумуляторы, в отличие от литий-ионных, обладают неприятным свойством быстрого саморазряда, так что если вы оставите камеру на долгое время или забудете проверить емкость давно заряженных аккумуляторов, то ваша аппаратура потеряет работоспособность, даже оставаясь в бездействии. А вот у Li-Ion-аккумуляторов и отдачи хватает для работы с цифровым фотоаппаратом, и саморазряд происходит в течение очень длительного времени. Недостаток у литиевых элементов только один — их высокая стоимость.

Натурные эксперименты

Заметив, что комплекта NiMH-аккумуляторов в современных «мыльницах» нам не хватает даже на день съемок, мы решили выяснить, в чем же дело, и озадачились поисками решения столь неприятной проблемы. Покупка аккумуляторов большей емкости никакого заметного улучшения не приносила, «зоопарк» аккумуляторов разрастался, а из разумных предположений оставалось только кивать на засилье поддельной или некачественной продукции.

И вот для проверки закравшихся подозрений мы взяли цифровой фотоаппарат Casio QV-4000 (это 4-мегапиксельная «мыльница», выпущенная в конце 2001 года), который обладает интересной возможностью — он может работать как на «пальчиковых» никель-металлгидридных аккумуляторах (или щелочных батарейках), так и на литий-ионных аккумуляторах (или литиевых батареях). Таким образом, в одном и том же устройстве можно проверить эффективность разных типов аккумуляторов.

Кроме того, наш Casio QV-4000 изрядно потрудился на своем веку, поэтому тест мог бы отразить реальную жизненную ситуацию и учесть старение деталей и электрических схем цифровой камеры в процессе эксплуатации, что, несомненно, влияет и на длительность работы элементов питания. Более того, на самом деле в современных цифровых камерах требования к питанию значительно возросли по сравнению с 2001 годом, а следовательно, современный цифровой фотоаппарат может вести себя еще хуже на элементах питания с плохой отдачей.

Например, даже в руководствах цифровых «мыльниц» теперь часто можно встретить фразу, что даже «щелочные (Alkaline) батареи могут ухудшать рабочие характеристики камеры, и их рекомендуется применять только в чрезвычайных ситуациях или при проверке функциональных возможностей камеры». То есть для обеспечения нормальной работы производители цифровых камер сегодня советуют использовать только аккумуляторы.

Проблема выбора элементов питания

В руководстве пользователя по камере Casio QV-4000 рекомендовано использовать щелочные (Alcaline) батареи LR6, никель-металлгидридные (NiMH) аккумуляторы NP-H3 и литиевые батареи FR6 формата АА, а также «сдвоенные» литиевые батареи CR-V3P (они заменяют сразу две батарейки или два аккумулятора формата AA). Что касается эффективности применения элементов питания, то в мануале помещена информация, приведенная в табл. 1.

Таблица 1. Эффективность использования элементов питания

К сожалению, в руководстве ничего не сказано о емкости используемых батарей и аккумуляторов, но, как мы покажем ниже, это оказалось не слишком важным.

Для тестирования был использован новый
комплект фирменных NiMH-аккумуляторов
с многоканальным зарядным устройством

Сдвоенные литиевые батареи CR-V3P и «пальчиковые» литиевые батареи FR6 сегодня купить непросто, поэтому для проверки мы нашли перезаряжаемые литий-ионные аккумуляторы Uniross CR-V3, выпускаемые в том же формфакторе, что и рекомендованные для данного фотоаппарата литиевые батареи CR-V3P. Емкость этих аккумуляторов — 1300 мА·ч (mAh), а напряжение, как и у литиевых батарей CR-V3P, — 3 В. Отметим, что перезаряжаемые аккумуляторы работают меньше, нежели одноразовые батареи, хотя использование многоразовых элементов удобнее и выгоднее.

К сожалению, одноразовые литиевые батарейки
«пальчикового» формата давно исчезли из продажи

Чтобы рассеять подозрения относительно качества никель-металлгидридных аккумуляторов и зарядного устройства, мы приобрели фирменный комплект от компании GP — четыре NiMH-аккумулятора GP емкостью по 2700 mAh с фирменным же дорогим зарядным устройством, у которого все четыре канала зарядки независимые и по каждому заряжаемому элементу имеется отдельный индикатор заряда (как известно, недозаряд или выход из строя даже одного элемента в комплекте может свести на нет все усилия четверки). Для контрольной проверки мы приобрели «в ближайшем ларьке» черкизовского рынка комплект никель-металлгидридных аккумуляторов неизвестного производителя емкостью по 1700 mAh (большей емкости в ларьке у хитрых китайцев не оказалось).

Служебное меню камеры Casio QV-4000 позволяет
выбрать режим тестирования батарей

Автоматизация проверки

Чтобы исключить человеческий фактор, мы воспользовались имеющимся в служебном меню фотоаппарата Casio QV-4000 пунктом Battery Test, который позволяет узнать, сколько кадров способна запечатлеть камера на данном комплекте батарей. В пункте Battery Test есть четыре подпункта: тестирование при включенном LCD-экране, тестирование с выключенным LCD-экраном, тестирование с использованием LCD и Zoom, тестирование без LCD и Zoom. Для тестирования мы выбрали самый «тяжелый» пункт для источников питания — тестирование с использованием и зума, и ЖК-монитора. При выборе этого режима камера производит съемку с интервалом в 10 секунд, изменяя каждый раз фокусное расстояние объектива (причем объектив перемещается на весь доступный оптический диапазон) и отображая при этом объекты съемки и всю рабочую информацию на цветном ЖК-экране. В принципе, так обычно и поступает большинство фотолюбителей при реальной съемке (пусть даже фокусное расстояние при фотографировании проходит не по всему диапазону, но его выбор с уточнениями занимает примерно столько же времени работы двигателя). Остальные режимы тестирования менее интересны, так как без зума и ЖК-монитора практически никто не снимает (разве что в целях экономии заряда батарей).

Результаты тестирования

Сразу же при включении аппарата на свежих аккумуляторах из служебного меню камеры выбирался аппаратный режим тестирования с использованием LCD и Zoom. После полного разряда батарей аппарат выключался, но оставлял на карте памяти счетчик кадров и время записи первого (тестового образа матрицы) и последнего снимка. Так что время работы и количество кадров при съемке было замерено точно. Воспроизведение замерялось приблизительно, по времени непрерывной демонстрации запущенного в аппарате слайд-шоу. Результаты измерений сведены в табл. 2.

Таблица 2. Время работы и количество кадров

Теперь, как говорится, результаты налицо — два литий-ионных аккумулятора CR-V3 емкостью 1300 mAh проработали при съемке дольше всего и сделали больше всего снимков.

Четыре фирменных «пальчиковых» NiMH-аккумулятора GP емкостью 2700 mAh (то есть в 2 раза большей, чем у литиевых аккумуляторов CR-V3) «сдохли» при съемке на 17 минут быстрее и сделали на 102 снимка меньше (хотя при воспроизведении они работали чуть дольше, но отнюдь не в два раза в соответствии с емкостью). А вот комплект NiMH-аккумуляторов от неизвестного производителя с черкизовского рынка удивил, поскольку при заявленной емкости в 1700 mAh (то есть в 1,6 раза меньшей, чем у фирменного комплекта) и при стоимости в два раза ниже, чем у комплекта GP, он проработал практически столько же времени при съемке и сделал лишь на 50 кадров меньше (хотя при воспроизведении этот комплект работал в 1,2 раза меньше фирменного, но и тут соответствия с емкостью тоже не наблюдается). Таким образом, совершенно безразлично, где покупать комплект NiMH-аккумуляторов и какой они будут емкости, — на их работе в цифровом фотоаппарате это практически не отразится. Другое дело литиевые батареи или аккумуляторы — их покупка, даже несмотря на высокую цену, является удачным приобретением.

При помощи такого самодельного бокса можно
снизить внутреннее сопротивление пакета
NiMH-аккумуляторов и увеличить напряжение,
что позволит продлить время работы

Единственное, что можно сказать в защиту NiMH, — после работы в камере они еще продолжали функционировать в пульте дистанционного управления телевизором, а после охлаждения (аккумуляторы при непрерывной работе в камере нагревались так, что до них невозможно было дотронуться) можно было даже вернуть их в камеру и сделать еще пару снимков. В отличие от NiMH-аккумуляторов, из литиевых камера высасывала практически все соки.

Но от увесистого камня в огород NiMH это не спасает, и использование «пальчиковых» батарей в современных цифровых камерах следует признать неразумным.

Причем по наблюдениям при реальном использовании фотоаппарата со вспышкой картина получается еще более удручающей для «пальчиковых» NiMH-аккумуляторов — на данном фотоаппарате с любым комплектом NiMH-аккумуляторов удается отснять не более сотни кадров. А с учетом того, что на оставленных в аппарате всего на несколько дней никель-металлгидридных аккумуляторах он может потом и не включиться, можно смело заявить, что преимущество в емкости NiMH-аккумуляторов никакой роли не играет. Кстати, даже на этой паре CR-V3, в отличие от NiMH-«пальчиков», несмотря на не такой уж большой отрыв в тесте, мы снимали по нескольку дней, получали сотни кадров и после этого на несколько недель оставляли аппарат в шкафу, будучи уверенными, что достанем его оттуда по-прежнему готовым к съемке.

Отметим, что четыре современных «пальчиковых» NiMH-аккумулятора емкостью по 2700 mAh стоят примерно 600-700 руб. (а noname на черкизовском рынке дешевле в два раза), а два «сдвоенных» литиевых CR-V3 емкостью по 1300 mAh — 1500-1600 руб., тем не менее последние, несмотря на то что стоят больше и обладают более чем в 2 раза меньшей емкостью, дают явно большую эффективность и удобство при использовании, чем их пальчиковые никель-металлгидридные собратья.

Вместо заключения

Что же делать, если у вас уже скопился «зоопарк» NiMH-аккумуляторов и вы хотите хоть как-то продлить время работы своего аппарата при их применении? Обычно на пиковых нагрузках в современных цифровых фотоаппаратах (например, во время непрерывной съемки большого количества кадров или при использовании вспышки) у аккумуляторов происходит резкое падение напряжения, что приводит к экстренному выключению камеры. Существенно увеличивает время работы аппарата применение дополнительного питающего отсека (для тех камер, где это предусмотрено) или кассеты с большим числом аккумуляторов, которую можно подключить к разъему блока питания. Общее внутреннее сопротивление аккумуляторов в этом случае уменьшается, а общее напряжение возрастает, поэтому его падение будет происходить не так резко. И помните, что перед зарядкой NiMH-аккумуляторы следует полностью разрядить. Это можно сделать прямо в камере, если включить, например, не слишком напряженный для питания режим просмотра слайд-шоу и оставить камеру до полного отключения.

Забавно, что давно исчезнувшие из широкой продажи «пальчиковые» никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd) ведут себя в современных цифровых камерах лучше и выдерживают большую нагрузку без значительной просадки напряжения.

Литиевые пальчиковые батарейки FR6 типа Energizer LITHIUM E2 также исчезли из продажи — видимо потому, что стоили по 150 руб. за штуку, что сравнимо со стоимостью приличных NiMH-аккумуляторов. Тем не менее время работы у них было по крайней мере вдвое выше, чем у NiMH-аккумуляторов, а кроме того, они мало весили, работали в широком диапазоне температур и имели очень длительный срок хранения, что для многих задач является крайне привлекательным, а возможно, даже определяющим фактором.

КомпьютерПресс 11'2007