Брюс А. Джонсон

Аккумуляторы для видеокамер

Наличие надежного аккумулятора - одно из обязательных условий для успешного проведения съемок. Автор статьи рассказывает о достоинствах и недостатках современных устройств, выпускаемых наиболее известными производителями -- Anton-Bauer, Aspen Electronics и IDX System Technology.

Первые портативные видеокамеры могли работать только на таком расстоянии от передвижной студии, на какое удавалось дотащить очень тяжелые соединительные кабели. Даже камеры, применявшиеся в видеожурналистике, были "привязаны" к блоку управления камерой. Ситуация стала изменяться лишь с середины семидесятых годов. В японской компании Ikegami серьезно задумались над созданием действительно профессиональной переносной цветной видеокамеры, которая не была бы связана кабелем с мобильной студией. Такая камера с переносным видеомагнитофоном (первые модели подобных магнитофонов уже были созданы в конце шестидесятых годов) должна была работать от аккумуляторов. Ту же задачу поставили перед собой ряд других компаний, в том числе и RCA. Первые переносные камеры Handycam весили без аккумуляторов 13,6 кг. И такая "переносная" камера обычно запитывалась от аккумулятора весом 6, 8 кг, который крепился на поясе. Эта "упряжь" обычно включала еще одну "приятную" штучку - встроенное зарядное устройство. В таких чудовищно громоздких поясах использовались лучшие имеющиеся в то время аккумуляторы -- никелево-кадмиевые (NiCd).

Перенесемся в 2002 год. По прошествии почти 30 лет по-прежнему лучше всего продаются, а значит, и чаще всего применяются все те же никелево-кадмиевые аккумуляторы. Но изменения в этой области уже на подходе. Какие же аккумуляторы будут пользоваться спросом в двадцать первом столетии? Этот вопрос я задал трем ведущим специалистам в разработке и производстве аккумуляторов, используемых при подготовке телевизионных программ: генеральному директору IDX System Technology Бэрри Рабину, директору по продажам и маркетингу Aspen Electronics Грэгу Прентиссу и директору по оптовым продажам и технической поддержке Anton-Bauer Солу Комерчеро. Все они работают в компаниях, специализирующихся в производстве аккумуляторов для профессиональных видеокамер. Такие системы, состоящие из двух-четырех аккумуляторов и зарядного устройства, могут стоить от $600 до $3000.

Сейчас, как уже отмечалось, наибольшей популярностью пользуются аккумуляторы на основе NiCd-элементов, но к 2002 году ситуация может измениться. В конце девяностых годов появились новые никельметаллгидридные аккумуляторы (NiMH) самых разных размеров. Чуть позже были созданы более легкие и емкие литий-ионные аккумуляторы (LiIon). Но давайте сначала рассмотрим те аккумуляторы, которые уже на протяжении долгого времени занимают лидирующие позиции, т. е. NiCd. Бэрри Рабин из компании IDX утверждает, что "NiCd-батареи аккумулируют значительное количество энергии, очень хорошо работают в холодную погоду и не привередливы к условиям зарядки, к тому же они характеризуются большим сроком службы, т. е. числом циклов заряда/разряда.

NiCd-аккумуляторы, как правило, тяжелее литий-ионных или никель-металгидридных, но, как утверждает Сол Комерчеро из компании Anton-Bauer, это не является их недостатком. "Важную роль здесь играют эргономические требования: многие операторы, которые раньше жаловались на то, что вся система видеокамеры была очень тяжелой, сейчас выражают недовольство по поводу того, что новейшие портативные видеокамеры плохо сбалансированы. Собственно камера становится все компактнее и легче, а объектив - все больше и тяжелее, поэтому чтобы правильно сбалансировать всю систему необходимо утяжелить заднюю часть видеокамеры и сделать это можно за счет аккумуляторов".

Кадмий является токсичным металлом и процесс его утилизации достаточно сложен. К тому же, если аккумулятор не полностью разрядился, а в используемом зарядном устройстве не предусмотрено специальная система для его разрядки, то в аккумуляторах на основе NiCd может возникнуть так называемый "эффект запоминания". На практике это приводит к тому, что при неоднократной зарядке не разряженного полностью NiCd-аккумулятора, его емкость становится меньше первоначальной. Бороться с "эффектом запоминания" можно с помощью "тренировки" элементов аккумулятора, которая заключается в том, что аккумулятор несколько раз полностью разряжают и заряжают, но лучше подобного состояния не допускать. Сейчас созданы "умные" зарядные устройства, которые всегда полностью разряжают аккумулятор перед его зарядкой.

Потеснить NiCd-аккумуляторы могут никельметаллгидридные. Они имеют более высокое соотношение емкость/вес, но не всегда стабильно работают при низких температурах (хотя некоторые новые модели аккумуляторов на основе NiMH уже не столь чувствительны к холоду). К тому же они не столь долговечны и выдерживают порядка 300 циклов заряда/разряда. Грэг Прентис из компании Aspen считает: "Аккумуляторы должны быть разные и позволять решать конкретные задачи. Так, например, аккумуляторы на основе NiMH подойдут тем, кому нужна большая емкость, а более продолжительное время зарядки не вызовет дополнительных проблем".

Представитель компании IDX Бэрри Рабин продолжает: "Аккумуляторы на основе NiMH гораздо более безопасны для окружающей среды. Они способны аккумулировать больше энергии на единицу веса, но значительно быстрее разряжаются, к тому же срок их службы не столь продолжителен, как у NiCd-аккумуляторов".

В течение нескольких лет литий-ионная технология разрабатывалась для аккумуляторов, предназначенных для переносных компьютеров и сотовых телефонов. И только затем была предпринята попытка адаптировать эти разработки, позволяющие создавать легкие аккумуляторы с большим запасом энергии, к аккумуляторам для видеокамер.

Но сотовые телефоны потребляют гораздо меньше энергии, чем видеокамеры. "Элементы на основе LiIon-технологии, которые, вероятно, смогут справиться с требуемой нагрузкой, появились только недавно", - говорит Сол Комерчеро из компании Anton-Bauer.

"Все составляющие в аккумуляторах на основе ионов лития должные быть тщательно подогнаны, так как перезарядка или недостаточная зарядка таких устройств может привести к отказам и поломкам", - утверждает Бэрри Рабин из компании IDX, которая выпускает LiIon-аккумуляторы с 1996 г. На выставке NAB 2002 свою новую линейку LiIon-аккумуляторов Dionic представила и компания Anton-Bauer (рис 1).

Рис.1. Многие компании, в том числе и Anton-Bauer, выпускают аккумуляторы на основе NiCd-элементов типа NP-1, которые все еще остаются наиболее востребованными на рынке.

Компания Aspen Electronics не производит LiIon-устройств, а поставляет на рынок только NiCd- и NiMH-аккумуляторы, совместимые с зарядными устройствами для батарей типа NP, а также со стандартным подключением V-Mount. Но этой фирме удалось добиться успехов в другом направлении: она анонсировала новое устройство PH-14 Phantom Pack, которое обеспечивает бесперебойное снабжение видеокамеры энергией. В PH-14 Phantom Pack, устанавливаемом между видеокамерой и аккумулятором, предусмотрен собственный аккумулятор, который позволяет оператору заменить разряженный, не прерывая процесс съемки. Устройство с аналогичными функциональными возможностями предлагает и компания IDX, оно входит в ее линейку литий-ионных батарей серии Endura и позволяет соединять два аккумулятора со стандартным подключением V-Mount, чтобы в два раза увеличить продолжительность их работы. Оператор, не дожидаясь разрядки обоих аккумуляторов, может заменить задний и продлить время непрерывной работы камеры.

Важной составляющей этих новых технических решений является зарядное устройство. Компании-разработчики продают не аккумуляторы, а целые системы. Процесс зарядки литий-ионных аккумуляторов требует значительно большего внимания, чем процесс зарядки аккумуляторов иных типов. В сложных зарядных устройствах, разработанных в IDX, встроенный микропроцессор распознает каждый аккумулятор, определяет, сколько раз он подвергался зарядке, запоминает самую высокую и самую низкую температуры, при которых он эксплуатировался, и фиксируют максимальную мощность, которая была отдана аккумулятором. Любое из огромного количества существующих зарядных устройств компании Anton-Bauer можно модернизировать для зарядки различных типов аккумуляторов, в том числе и литий-ионных серии Dionic, заменив в них запоминающий чип.

При выборе аккумулятора следует учитывать, крепление какого типа в нем предусмотрено. Например, аккумуляторы серии Gold Mount, выпускаемые корпорацией Anton-Bauer, имеют крепление, которое принято считать стандартным для профессионального видеооборудования. Если вы придете на любую пресс-конференцию, то обязательно увидите, что позади хотя бы одной видеокамеры закреплен аккумулятор производства Anton-Bauer.

Но данные статистики свидетельствуют о том, что самыми распространенными являются аккумуляторы типа NP (стержневые аккумуляторы). Аккумуляторы этого типа выпускают не только те три компании, о которых идет речь в этой статье, но и другие производители. Все быстрее набирает популярность и аккумуляторы с разработанным в компании Sony подключением V-Mount. Фирмы IDX и Aspen практически все свои аккумуляторы выпускают с подключением типа V-Mount, а IDX даже реализовала в них специальную функцию, которая позволяет оператору получать точную информацию о том, сколько минут может еще проработать устройство.

Создается впечатление, что объем выпускаемых литий-ионных аккумуляторов непрерывно возрастает, однако спрос на NiCd-аккумуляторы все еще остается достаточно высоким. "Каждый раз, когда начинаются бурные разговоры о новых технологиях, продажи продуктов, созданных на базе "старых", резко возрастают. Если проверенные временем устройства подходят для работы, это - замечательно!" -- говорит Сол Комерчеро.

Рис. 2. Для больших камер нужные емкие аккумуляторы. В представленном креплении Gold Mount, производства компании Anton-Bauer, можно зафиксировать такой аккумулятор, который сможет обеспечивать видеокамеру энергией в течение более четырех часов.

Те из читателей, которые пользуются видеокамерами типа Sony PD150 или Canon GL1, наверное, с горечью вздыхают: "Увы, для маленьких камер такого широкого ассортимента аккумуляторов не предлагается, и выбирать практически не из чего".

Но они заблуждаются. Для видеокамер стандарта miniDV требуются значительно более низкие напряжение и мощность, чем для больших видеокамер, поэтому литий-ионные технологии, которые только начинают внедряться для профессиональных видеокамер, в мире DV уже давно освоены. Уже несколько лет Sony использует в качестве стандартного оборудования для своих DV-камер аккумуляторную систему InfoLithium. Для моделей Canon XL1 и GL1, как и для любых других подобных камер, предлагаются тоже литий-ионные аккумуляторы.

Камера XL1 является единственной моделью формата DV, которая может работать с аккумуляторами, предназначенными для больших камер. Так уж получилось, что в течение ряда лет компания Anton-Bauer продавала специальный пакет оборудования для XL1: крепление Gold Mount со встроенным понижающим напряжение трансформатором. Недавно фирма Aspen разработала свой вариант подобного оборудования, которое включает модуль, позволяющий преобразовать входное напряжение 14,4 V (стандартное для больших камер) в напряжение 7,2 V, необходимое для работы камеры XL1, а также дополнительный разъем на 14,4 V для питания встроенного осветителя камеры.

Эти устройства не только обеспечивают более длительный период непрерывной работы, но и уравновешивают тяжелую переднюю часть камер типа XL1. Кроме того, дополнительная энергия оказывается очень кстати для того, чтобы иметь возможность использовать монохромный видоискатель FU-1000, выпускаемый компанией Canon.

Стандартные аккумуляторы, предлагаемые для портативных цифровых видеокамер, уже сейчас обеспечивают такую продолжительность съемки, о которой профессиональные операторы могут только мечтать. Дополнительная возможности, которые дали бы аккумуляторы большей емкости, конечно, могут оказаться полезны, но попытка приладить "кирпич" от Anton-Bauer к камере Canon Elura, как бы круто такая система не выглядела, будет только напрасной тратой денег, времени и сил.

Информация о различных моделях аккумуляторов представлена на сайтах компаний-производителей
Anton-Bauer	www.antonbauer.com
Aspen Electronics	www.aspenelectronics.com
Bescor	www.bescor.com
Frezzi Energy Systems	www.frezzi.ru
IDX System Technology	www.idxtek.com
NRG Research	www.nrgresearch.com
Pag USA	www.pagusa.com

Bruce Jonson. Batteries For Video Cameras/DV, 2002, август.