Що таке оптичний диск? Пристрій компакт-дисків, лазерних та інших оптичних дисків

В наше життя щільно увійшли різноманітні засоби обробки та зберігання даних. У далекому минулому залишилися друковані паперові архіви. Що являють собою сучасні носії інформації?

Оптичний диск: історія створення

Перший пристрій для зберігання аудіозаписів було вироблено компанією Sony в далекому 1979 році. Являло воно собою, як і зараз, пластиковий диск з круглим отвором в центрі. Спочатку його використовували тільки для запису аудіофайлів, а інформація на нього наносилася особливим методом кодування Pulse Code Modulation. Він полягає в тому, що текст або звук проходить через аналого-цифровий перетворювач і перетворюється на набір бітів.

Пізніше, в 1982 році, в Німеччині почалося масове виробництво дисків. Їх стали купувати для зберігання різноманітних файлів. Незабаром вони потрапили на прилавки не тільки музичних магазинів.

Як же влаштований компакт-диск? Для виготовлення основи використовують 1,2-міліметрову по товщині полікарбонатну пластину діаметром 120 мм, яку спочатку покривають тонким шаром металу (золото, алюміній, срібло і т. Д.), А потім лаку. Саме на метал наноситься інформація у вигляді питов (поглиблень), видавлених по спіральній доріжці. Зчитування файлів, записаних на оптичний диск, відбувається за допомогою лазерного променя з довжиною хвилі 780 нм. Він відбивається від поверхні пластини, змінює фазу і інтенсивність, потрапляючи на піти. Лендом ж прийнято називати проміжки між пітамі. Крок однієї доріжки, що знаходиться в спіралі, становить близько 1,6 мкм.

Типи оптичних дисків

Існує кілька видів компакт-дисків: Compact Disc (CD), Digital Versatile Disc (DVD), Blu-ray Disc (BD). Всі вони мають різну місткість для запису інформації. Наприклад, DVD-диски виробляються ємністю від 4,3 до 15,9 Гб, а CD - тільки до 900 Мб.

Також розрізняють диски по кратності запису: одноразові і багаторазові. У таких носіях по-різному формується рельєфна структура питов. Перезапис можлива завдяки органічному матеріалу, який під дією лазера темніє і змінює коефіцієнт відбиття. У просторіччі такий процес називають пропаленням.

Ще оптичні носії можуть відрізнятися формою. Фігурні компакт-диски (Shaped CD) зазвичай застосовуються в шоу-бізнесі як хранителі аудіо- та відеофайлів. Вони бувають довільної форми (квадратні, у вигляді літака або сердечка). Використовувати їх в приводах CD-ROM не рекомендується, тому що на високих швидкостях обертання вони можуть розірватися.

CD-диски та їх види

Оптичний диск CD-R є носієм інформації, яка доступна тільки для читання. Записати файли на нього можна лише один раз без права дописування та редагування. Спочатку ємність таких дисків досягала всього 650 Мб або 74 хвилини аудіозаписи. Тепер випускаються пристрої, що вміщають до 900 Мб інформації. Переваги їх у тому, що читання підтримують всі стандартні CD.

Таким же об'ємом пам'яті володіє і лазерний диск CD-RW, тільки файли на нього можна записувати багаторазово (до 1000 разів). Для цього використовуються стандартні комп'ютерні програми. Мінусом є те, що не всі пристрої готові працювати з даним форматом. Коштують CD-RW трохи дорожче, ніж CD-R.

Компакт-диски з аудіо-та відеозаписами не володіють ніякої ступенем захисту, їх можна копіювати і відтворювати. А ось носії з певними даними захищені від копіювання технологією StarForce.

Диски формату ROM записуються на фабриці і здатні тільки відтворювати дані. Відредагувати такий носій неможливо. А ось оптичні пристрої типу RAM можна перезаписувати до 10 тисяч разів і служать вони до 30 років. Такі диски виробляються в додаткових картриджах, їх читання не підтримується звичайними дисководами.

DVD-носії та їх характеристики

Digital Versatile Disc є цифровим багатоцільовим носієм інформації. Структура його більш щільна і вміщує багато інформації (до 15 Гб). Такий оптичний диск нагадує склеєні разом два CD. Зберігання та зчитування великого обсягу інформації можливо завдяки використанню червоного лазера, довжина хвилі якого становить 650 нм, і лінзи з максимальною числовою апертурою. DVD-диски мають одну або дві записуючі сторони, а також один або два робочих шару на кожній стороні. Ці показники визначають їх ємність.

Як і CD-диски, DVD підрозділяються на кілька форматів. DVD-R або DVD + R є носіями, на які можна тільки один раз записати інформацію. Стандарт запису на таких дисках був розроблений компанією Pioneer в 1997 році. «Мінусові» і «плюсові» пристрої відрізняються матеріалом відбиває шару і спеціальною розміткою.

Оптичні диски DVD RW (DVD + RW, DVD-RW) володіють можливістю багаторазового перезапису інформації. Причому «плюсової» носій дозволяє вносити зміни в необхідні на ваш розсуд місця. Універсальні дисководи допомагають вирішити проблему несумісності форматів (+ RW і -RW).

Що таке Blu-ray Disc?

Цей тип оптичного диска дозволяє зберігати і записувати цифрові дані з високою щільністю. Для відтворення інформації (навіть відео високої чіткості) використовується синій лазерний промінь в 405 нм, який звужує вдвічі спіральну доріжку. Файли, що знаходяться дуже близько один до одного, чутливі до механічних пошкоджень, тому за диском повинен бути особливий догляд. Останнім часом виробляються носії з особливим покриттям, яке можна протирати звичайною сухою серветкою.

Існують диски Blu-ray одноразової і багаторазової записи, а також багатошарові (від 2 до 4 шарів). Місткість самого «шаруватого» носія досягає 128 Гб. При цьому він володіє стандартним 12-сантиметровим діаметром. Двошаровий стандартний диск Blu-ray вміщає до 50 Гб інформації. У розробці знаходиться пристрій, що досягає ємності в 300-400 Гб, яке можуть читати сучасні дисководи. Для відеокамер використовуються диски меншого діаметру (80 мм) з об'ємом пам'яті до 15 Гб.

Для захисту від копіювання Blu-ray оснащені цифровими водяними знаками ROM-Mark і технологією Mandatory Managed Copy.

Призначення MiniDVD-носіїв

Оптичний носій Mini DVD являє собою зменшену копію звичайного Digital Versatile Disc. Він становить в діаметрі 8 см і використовується в фото- і відеокамерах. Односторонній диск вміщує до 1,4 Гб інформації, відповідно, двосторонній - 2,8 Гб. За форматом вони бувають MiniDVD-R (одноразова запис) і MiniDVD-RW (багаторазова).

Стандартний 12-сантиметровий привід не призначений для читання Mini DVD. При використанні таких дисків в ноутбуці слід застосовувати шпиндель мотора приводу. Іноді існують проблеми з читанням інформаційного носія. Зазвичай у таких випадках комп'ютер видає напис «не найден драйвер для дисковода оптичних дисків». Для вирішення проблеми слід звернутися до досвідченого програмісту.