Стоп-кадр: аккумуляторы фотоаппаратов

Аккумуляторы цифровых камер отличаются от батарей для других устройств большим разнобоем в используемых напряжениях. Кроме того, для оценки длительности их работы трудно учесть все возможные нюансы, поскольку в силу специфики фотоаппаратов батареи разряжаются неравномерно.

Среди сонма мобильных устройств самые натянутые отношения с источниками питания сложились у цифровых фотокамер, и не только из-за довольно высоких потребностей в энергии, но и из-за сложности измерения времени жизни батарей. Действительно, если у ноутбука, MP3-плеера или сотового телефона можно вычислить и показать покупателю время непрерывной работы (с поправкой на задействованные и отключенные функции), то в случае фотокамер эта цифра многого не скажет. Батарея садится очень неравномерно: особенно сильно в момент захвата изображения, умеренно — между снимками (работает только автоматика трансфокатора, ЖК-экран и его подсветка); кроме того, камера часто находится в выключенном состоянии — охлаждение батареи в эти периоды тоже влияет на быстроту разрядки. Показатель, способный дать представление о том, как долго проработает камера, известен давно, — это количество снимков, которые можно сделать без подзарядки или смены батарей. Однако он зависит от стольких факторов, что вычислить его очень непросто.

Особенности энергопотребления цифровых фотоаппаратов интересуют производителей и камер, и батарей — ведь и тем и другим нужно найти оптимальные варианты сбережения энергии, дабы повысить привлекательность своих продуктов. Изучается функционирование компонентов камер и то, каким образом пользователи эксплуатируют устройства. Разрабатываются тестовые процедуры, дающие близкие к реальным условиям результаты. Те или иные тесты имеются у многих производителей камер, и при отсутствии единого стандарта фирмы вольны самостоятельно предсказывать время жизни батареи (вернее, количество снимков без подзарядки). Но если методики не одинаковые, то сравнивать цифры бессмысленно.

В настоящее время на роль всеобщего стандарта претендует CIPA DC-002-2003, чья история уходит корнями в 2001 год, когда ANSI Committee 18 (C18) разработал первую процедуру для проверки батарей класса AA. В начале нынешнего года спецификация была пересмотрена и подновлена (появились ANSI C18.1M для щелочных батарей, ANSI C18.3M для литиевых). Тест, симулирующий работу камер, представляет собой процедуру из десяти повторений с двумя разными нагрузками (1000 милливатт на 2 секунды, потом 650 милливатт на 28 секунд) и 55-минутным периодом простоя после них. Возможно, она и оптимальна для абстрактного сравнения батарей безотносительно к камерам, но с действительностью имеет мало общего. Поэтому приснопамятная ассоциация JCIA (Japanese Camera Industry Association) сразу после выхода стандарта ANSI инициировала собственные разработки протокола для измерения жизни батарей в цифровых камерах. После того как она была расформирована в 2002 году, ее работу подхватила CIPA (Camera and Imaging Products Association), которая в конце прошлого года и опубликовала спецификацию DC-002. Нелишним будет упомянуть еще одну организацию — I3A (International Imaging Industry Association), которая хоть и не имеет своего стандарта, но играет важную роль, осуществляя связь между ANSI C18 (I3A входит в этот комитет) и CIPA.

При разработке стандарта учитывались характеристики и функции камер, условия эксплуатации, а также типичное пользовательское обращение с продуктом. Самое четкое здесь — это устройство камеры, потому что оно поддается недвусмысленному описанию и более или менее точному компьютерному моделированию. Разрешение сенсора, вспышка, зум, ЖК-экран — все это учитывается в тестах, поскольку непосредственно влияет на энергопотребление. Сложнее дело обстоит с предпочтениями пользователей, ведь они могут разниться очень сильно. В ходе тестов используются некие усредненные, наиболее характерные для большинства показатели (например, использование вспышки, количество снимков за один присест и прочее). Жизнь батарей зависит также от внешних условий (температура и, реже, влажность). Они способны оказать влияние на результаты тестов, и в спецификации CIPA DC-002 оговорено, что тестирование должно проводиться при 23±2 градусах Цельсия (нормальная температура) и относительной влажности 50±20 процентов. Еще интересно, что в процедуре тестирования допускается просто остужать батареи до нормальной температуры при отключении камеры после серии из десяти снимков (элементы питания, как известно, нагреваются при больших нагрузках). Это дает результат (уменьшение жизни батареи), сходный с тем случаем, когда пользователь отключает камеру на длительный период (для алкалиновых батарей — 60 минут и более).

Рассмотрев учитываемые в процедуре тестирования переменные, можно выявить наиболее энергоемкие функции камеры. Некоторые из них в спецификации упоминаются, но никак не влияют на расчеты — например, расстояние до объекта, баланс белого, подавление дрожания. Другие должны быть выставлены в соответствии с фабричными предустановками, из чего следует, что они влияют на энергопотребление: режим качества картинки, AE/AF и разрешение. Наконец, в третью, самую любопытную группу функций входят такие, которые нужно изменять особенным образом в ходе тестирования. Во-первых, вспышка должна работать (на полную мощность) при каждом втором снимке. Во-вторых, вариообъектив перед каждым снимком следует переводить из предельного положения TELE в предельное положение WIDE или наоборот (еще возможно при каждом втором снимке передвигать туда и обратно). В-третьих, ЖК-экран должен быть включен все время теста, и его подсветка должна работать (яркость и контрастность — фабричные установки). При наличии нескольких экранов (скажем, если есть электронный видоискатель), должен быть включен самый мощный.

Процедура тестирования повторяется до отключения камеры из-за разрядки батареи и состоит из серий по десять снимков. Это число взято потому, что, по статистике, пользователи чаще всего делают по десять снимков за раз (именно наиболее часто, средние значения несколько выше). Внутри каждой серии между снимками положен 30-секундный интервал, во время которого изменяется фокусное расстояние и переключается вспышка. После серии следует выключение на некоторое заранее определенное время (или охлаждение батарей), затем камера снова включается, настраивается (если необходимо), и следует новый цикл. Следует заметить, что тест относится строго к фотографической съемке, он не учитывает таких часто встречающихся функций, как запись и воспроизведение видео, или последовательный показ снимков с карты. Время работы камеры в режиме воспроизведения иногда указывается в спецификациях на основе собственной тестовой процедуры производителя.

Конечно, тесты CIPA не всегда с точностью повторяемы: они могут давать неодинаковые результаты в зависимости от таких факторов, как индивидуальные особенности экземпляров, количество подзарядок батареи и время, прошедшее с момента ее изготовления. Вся печаль, связанная с этим (например, вычисление ширины зазора в итоговых цифрах), ложится на голову производителя.

Возвращаясь к разговору о необходимости стандарта, можно взглянуть, насколько сильно собственные процедуры производителей могут отличаться от него (и различаться между собой). Например, у Canon в серии делается восемь снимков, а вспышка работает только на каждом четвертом, причем, похоже, между сериями нет интервала — это просто выключение и включение. Зная это, уже можно догадываться, что указываемые производителем цифры несколько выше тех, которые появились бы, производись тестирование по методике CIPA.

Процедура теста, предлагаемая CIPA, имеет сложную и ориентированную на пользователя структуру, поэтому результаты близки к тому, с чем столкнется пользователь в процессе эксплуатации камеры. Если большинство фирм, создающих цифровые камеры, придет к тому, чтобы в спецификациях указывать цифры, полученные в тесте CIPA (будем надеяться, что так и будет), у покупателей появится система координат, плоскость, в которой они смогут определять место того или иного изделия, объективно сравнивать продукты и оценивать их.