Optik cd. Depolama ve kullanımdaki optik diskler

Harici hafıza

Optik diskler

Optik (lazer) diskler şu anda en popüler depolama ortamıdır. Lazer ışını kullanarak bilgi kaydetme ve okuma optik prensibini kullanırlar.

Bir lazer diski üzerindeki bilgiler, diskin merkezinden başlayarak ve farklı yansıtma özellikleriyle değişen girinti ve çıkıntı alanlarını içeren bir spiral iz üzerine kaydedilir.

Optik disklerden bilgi okurken, sürücüye takılı bir lazerin ışını dönen diskin yüzeyine çarpar ve yansıtılır. Optik diskin yüzeyi farklı yansımalara sahip alanlara sahip olduğundan, yansıyan ışın da yoğunluğunu değiştirir (mantıksal 0 veya 1). Yansıyan ışık darbeleri daha sonra fotoseller tarafından elektrik darbelerine dönüştürülür.

Optik disklere bilgi kaydetme sürecinde, çeşitli teknolojiler kullanılır: basit damgalama işleminden, güçlü bir lazer kullanarak disk yüzeyindeki alanların yansıtıcılığını değiştirmeye kadar.

İki tür optik disk vardır:

700 MB'a kadar bilgi depolayabilen CD diskler (CD - Kompakt Disk, kompakt disk);

Üzerlerindeki optik izler daha ince ve daha yoğun yerleştirildiği için önemli ölçüde daha yüksek bilgi kapasitesine (4,7 GB) sahip DVD diskler (DVD - Digital Versatile Disk, dijital çok yönlü disk).
DVD'ler çift katmanlı (8,5 GB kapasite) olabilir ve her iki katman da bilgi taşıyan yansıtıcı bir yüzeye sahiptir.
Ayrıca, bilgiler her iki tarafa da kaydedilebildiği için DVD'lerin bilgi kapasitesi iki katına çıkarılabilir (17 GB'ye kadar).

Şu anda (2006), 405 dalga boyuna sahip mavi lazer kullanımı nedeniyle bilgi kapasitesi DVD disklerden 3-5 kat daha yüksek olan optik diskler (HP DVD ve Blu-Ray) piyasaya girmiştir. nanometre.

Üç tür optik disk sürücüsü vardır:

• Kayıt yeteneği olmadan - CD-ROM ve DVD-ROM
  (ROM - Salt Okunur Bellek, salt okunur bellek).
  CD-ROM'lar ve DVD-ROM'lar, üretim sürecinde üzerlerine kaydedilen bilgileri içerir. Onlara yeni bilgiler yazmak imkansız.
• Bir kez yazın ve birçok kez okuyun -
  CD-R ve DVD ± R (R - kaydedilebilir).
  Bilgiler, CD-R ve DVD ± R disklerine kaydedilebilir, ancak yalnızca bir kez. Veriler, kayıt katmanının organik boyasını yok eden ve yansıtma özelliklerini değiştiren yüksek güçlü bir lazer ışınıyla diske yazılır. Lazer gücünü kontrol ederek, kayıt katmanı üzerinde, okunduğunda mantıksal 0 ve 1 olarak yorumlanan bir koyu ve açık lekeler alternatifi elde edilir.
• Yeniden yazılabilir - CD-RW ve DVD ± RW
  (RW Yeniden Yazılabilir anlamına gelir) CD-RW ve DVD ± RW diskleri birden çok kez yazılabilir ve silinebilir.
  Kayıt katmanı, farklı şeffaflık dereceleri ile karakterize edilen iki farklı kararlı kümelenme durumuna ısıtılarak ısıtılabilen özel bir alaşımdan yapılmıştır. Kaydederken (silerken), lazer ışını yolun bir bölümünü ısıtır ve bu durumlardan birine aktarır.
  Okurken, lazer ışını daha düşük bir güce sahiptir ve kayıt katmanının durumunu değiştirmez ve farklı şeffaflığa sahip alternatif bölümler mantıksal 0 ve 1 olarak yorumlanır.

Optik sürücülerin temel özellikleri:

disk kapasitesi (CD - 700 MB'a kadar, DVD - 17 GB'a kadar)

taşıyıcıdan RAM'e veri aktarım hızı - hızın katları kesirlerle ölçülür
CD sürücüleri için 150 Kbyte / sn (Bu, ilk CD sürücülerinde bulunan bilgi okuma hızıdır) ve
DVD sürücüleri için 1,3 MB / sn (Bu, ilk DVD sürücülerinin okuma hızıdır)

Şu anda, 52x hızlı CD sürücüleri yaygın olarak kullanılmaktadır - 7,8 MB / sn'ye kadar.
CD-RW diskleri daha düşük bir hızda (örneğin, 32x) yazılır.
Bu nedenle, CD sürücüleri "okuma hızı X yazma hızı CD-R X yazma hızı CD-RW" (örneğin, "52x52x32") olmak üzere üç sayı ile işaretlenir.
DVD sürücüleri de üç numara ile etiketlenir (örneğin, "16x8x6"

erişim süresi - diskte bilgi aramak için gereken süre, milisaniye cinsinden ölçülür (CD 80-400ms için).

Saklama (dik konumda saklama) ve çalıştırma (çizilmeye ve kire neden olmadan) kurallarına tabi olarak, optik medya bilgileri onlarca yıl saklayabilir.

Disk düzeniyle ilgili ek bilgiler

Endüstriyel olarak üretilen bir disk, üç katmandan oluşur. Şeffaf plastikten yapılmış diskin tabanına damgalama ile bir bilgi deseni uygulanır. Damgalama için, izleri yüzeye sıkıştıran gelecekteki diskin özel bir matris prototipi vardır. Daha sonra, tabana yansıtıcı bir metal katman püskürtülür ve ardından ince bir film veya özel vernikten koruyucu bir katman da üstte bulunur. Bu katmana genellikle çeşitli çizimler ve yazılar uygulanır. Bilgi, diskin çalışma tarafından şeffaf bir tabandan okunur.

Kaydedilebilir ve yeniden yazılabilir CD'lerin ek bir katmanı vardır. Bu tür disklerde, taban bir bilgi modeline sahip değildir, ancak taban ile yansıtıcı katman arasında yüksek sıcaklığın etkisi altında değişebilen bir kayıt katmanı bulunur.Kayıt sırasında lazer, kaydın belirtilen alanlarını ısıtır. katman, bir bilgi deseni oluşturma.

Bir DVD diskin iki kayıt katmanı olabilir. Bunlardan biri standart teknoloji kullanılarak yapılırsa diğeri yarı saydamdır, ilkinin altına uygulanır ve yaklaşık% 40 şeffaflığa sahiptir. Çift katmanlı diskleri okumak için değişken odak uzunluğuna sahip karmaşık optik kafalar kullanılır. Yarı saydam katmandan geçen lazer ışını önce iç bilgi katmanına odaklanır ve okumasının tamamlanmasının ardından dış katmana yeniden odaklanır.

Şu anda bilgisayarlarda ve tüketici ekipmanında kullanılan tüm optik diskler iki ana gruba ayrılabilir: CD'ler (Kompakt Disk) ve dijital çok yönlü DVD'ler (Dijital Çok Yönlü Disk / Dijital Video Disk). CD ve DVD diskleri aynı fiziksel boyutlara (çap 120/80 mm) sahiptir, ancak veri kaydı yoğunluğu ve verileri okumak için kullanılan optik kafaların özellikleri bakımından farklılık gösterir. İşlevsel olarak, CD'ler ve DVD'ler üç kategoriye ayrılır:

Yazılamaz (salt okunur);

Bir kez yazın ve birçok kez okuyun;

Yeniden yazılabilir.

Halihazırda mevcut tüm optik sürücülerin çalışma prensibi, bilgileri dijital biçimde kaydetmek ve okumak için bir lazer ışınının kullanımına dayanmaktadır. Kayıt işlemi sırasında, lazer ışını optik taşıyıcının aktif katmanında bir iz bırakır, bu daha sonra aynı lazer ışını kullanılarak okunabilir, ancak kayıttan daha az güçle.

CD sürücüleri, verileri okumak için dalga boyu 780 nm olan bir kızılötesi lazer ve 0,45 sayısal açıklığa sahip bir optik sistem kullanır. (Sayısal açıklık - enlemden. apertura - açıklık - 0,5 n sinα'ya eşittir, burada n, nesnenin bulunduğu ortamın kırılma indisidir, α, optik sisteme giren konik ışık akısının aşırı ışınları arasındaki açıdır.) Kullanılan standart CD'lerin kapasitesi veri depolama için 650 veya 700 MB'dir. AudioCD biçiminde kaydedilen kompakt diskler (tüketici ses cihazları için geliştirilmiştir) 80 dakikaya kadar stereo kayıt tutabilir.

Verileri okumak için DVD-sürücüler kullanılır 650 nm dalga boyuna sahip kırmızı lazer ve 0,6 sayısal açıklığa sahip optik sistem. Standart DVD kapasiteleri 4,7 GB ve üstü arasındadır.

CD-ROM'lar (Kompakt Disk Okunur Bellek), yeniden yazılamayan lazer optik diskler veya CD ROM'lardır. CD, özel bir cam test diskinde 0,8 mikronluk delikler açan çok güçlü bir kızılötesi lazer kullanılarak üretilmiştir. Bu durumda, yüzeyde - çöküntülerde (İngiliz çukuru) - ve düz alanlarda - platformlarda (İngiliz karası) çöküntüler oluşur. Kayıt, merkezdeki delikten biraz uzakta başlar ve spiral şeklinde kenara doğru hareket eder. Bu test diski üzerinde lazerin delik açtığı yerlerde çıkıntılarla bir şablon yapılır. Sıvı reçine (polikarbonat), cam disk ile aynı delik setine sahip bir CD oluşturmak için şablona enjekte edilir. Koruyucu bir vernikle kaplanan reçineye çok ince bir alüminyum tabakası uygulanır. CD-ROM'lar, üreticide kaydedilir ve büyük miktarlarda salt okunur bilgilerin dağıtılması için kullanılır. Bu durumda, kullanıcının böyle bir diskteki bilgileri silme veya yazma şansı yoktur.

CD-R'ler, CD'lerin üretiminde de kullanılan polikarbonat boşluklardan yapılır. Ancak yapının bazı farklılıkları vardır. Diske ilk olarak bir spiral yol uygulanır, polikarbonat tabaka ile reflektör arasına bir boya tabakası yerleştirilir. Başlangıçta boya tabakası şeffaftır, bu da lazer ışığının içinden geçmesine ve reflektör tabakasından yansımasına izin verir. Bilgi kaydedilirken lazer gücü artar ve ışın boyaya ulaştığında boya ısınır, bunun sonucunda kimyasal bağ bozulur. Moleküler yapıdaki bu değişiklik karanlık bir nokta yaratır. Foto detektör, okurken karanlık noktalar ile şeffaf alanlar arasındaki farkı algılar. Bu fark, çukurlar ve alanlar arasındaki fark olarak algılanır. Boya olarak metal nitrojen, siyanin, ftalosiyanin veya en umut verici formazan, siyanin ve ftalosiyanin karışımı kullanılır. Yansıtıcı katman, altın veya gümüşün en ince filmidir.

CD-RW'ler, altında değiştirilebilir bir duruma sahip Ag-In-Sb-Te tipi (gümüş-indiyum-antimon-tellür) bir katmanın uygulandığı yansıtıcı bir yüzeye sahip diskler üzerine bilgileri tekrar tekrar kaydetmenize olanak tanır. Bu alaşımın iki hali vardır: farklı yansıtma özelliğine sahip kristal ve amorf. CD yazıcı, üç güç kademesine sahip bir lazer ile donatılmıştır. En yüksek güçte, lazer alaşımı eriterek kristal halden (yüksek yansıtma) amorf bir duruma (düşük yansıtma) dönüştürerek bir boşluk oluşturur. Orta güçte, alaşım erir ve oluk tekrar bir platforma dönüşerek doğal kristal haline geri döner. Düşük güçte lazer, malzemenin durumunu belirleyerek bilgileri okur (bu durumda hiçbir durum geçişi olmaz).

DVD, oyuklar ve pedlerle aynı polikarbonat tabanlı CD'dir. Bununla birlikte, birkaç farklılık vardır. DVD'nin daha küçük boşlukları (her zamanki gibi 0,8 yerine 0,4 mikron), daha yoğun bir bobin (1,6 yerine 0,74 mikron) ve daha kısa kırmızı lazer ışını (780 nm yerine 650 nm) kullanır. Birlikte ele alındığında, bu iyileştirmeler disk kapasitesinde yedi kat artış (4,7 GB) ile sonuçlanmıştır.

Şu anda 4 format var DVD:

1. Tek taraflı, tek katmanlı (4,7 GB).

2. Tek taraflı çift katman (8,5 GB).

3. Çift taraflı tek katmanlı (9,4 GB).

4. Çift taraflı çift katman (17 GB).

İki katmanlı teknoloji ile, alt yansıtıcı katman üzerine yarı saydam bir yansıtıcı katman yerleştirilir. Lazerin odaklandığı yere bağlı olarak, bir katmandan veya diğerinden yansıtılır. Bilginin güvenilir bir şekilde okunmasını sağlamak için, alt katmanın girintileri ve alanları boyut olarak biraz daha büyük olmalıdır, bu nedenle alt katmanın kapasitesi üst katmandan biraz daha azdır.

DVD'lerin aşağıdaki faydaları vardır:

CD'ye kıyasla önemli ölçüde daha büyük kapasite;

CD uyumluluğu;

DVD sürücüsü ile yüksek hızlı veri alışverişi;

Veri depolamanın yüksek güvenilirliği.

Yeni teknolojilerin ortaya çıkmasının Blu-ray ve HD-DVD'nin, bir diske normal bir DVD'den birkaç kat daha fazla bilgi yerleştirmenize izin verdiğini belirtmek gerekir. Bu teknolojiler, 405 nm dalga boyuna sahip mavi lazer kullanımına dayanmaktadır. HD-DVD formatı, bir katmana 15 GB ve iki katmana 30 GB bilgi kaydeder. Blu-ray, sırasıyla 25 GB ve 50 GB depolar.

Manyeto-optik diskler

Bir manyeto-optik depolama cihazının (Magneto Optical) çalışma prensibi, iki teknolojinin kullanımına dayanmaktadır - lazer ve manyetik.

Tüm manyeto-optik disk türlerinin temel yapısı aynıdır, tek fark, bazı disklerin bir çalışma yüzeyine sahipken diğerlerinin iki çalışma yüzeyine sahip olmasıdır. Tek taraflı bir diskin temel yapısı Şekil 2.17'de gösterilmektedir.

Bir manyeto-optik depolama cihazının (MOE) yüzeyi, özellikleri hem ısının hem de manyetik alanın etkisi altında değişen bir alaşımla kaplanmıştır. Disk belirli bir sıcaklığın üzerinde ısıtılırsa, küçük bir manyetik alan aracılığıyla manyetik polarizasyonu değiştirmek mümkün hale gelir. Bu, MOD'un okuma ve yazma teknolojilerinin temelidir.

Böylece, kayıt sırasında, bir lazer ışını, kaydın yapılacağı disk alanını "Curie noktasına" ısıtır (kullanılan alaşımların çoğu için, bu durum yaklaşık 200 ° C'lik bir sıcaklıkta meydana gelir).

Curie noktasında manyetik geçirgenlik azalır ve nispeten küçük bir manyetik alan tarafından parçacıkların manyetik durumunda bir değişiklik üretilebilir. Alan, tüm bit hücrelerini aynı duruma koyar. Bu, diskteki tüm bilgileri siler.

Daha sonra manyetik alanın yönü tersine çevrilir ve lazer yalnızca bit hücresindeki (bit değeri) partiküllerin yönünü değiştirmenin gerekli olduğu anlarda açılır. Daha sonra alaşım soğutulur ve parçacıkları yeni bir konumda donar.

Okuma için düşük güçlü bir lazer ışını kullanılır. Yansıyan ışık, polarizasyon yönünü belirleyen ışığa duyarlı öğeye çarpar. Bu yöne bağlı olarak, ışığa duyarlı eleman manyeto-optik sürücünün denetleyicisine bir ikili sıfır veya ikili sıfır gönderir.

Manyeto-optik sürücüler yerleşik ve haricidir. Geleneksel sürücülere ek olarak, kapasitesi yüzlerce gigabayt ve hatta birkaç terabayt olabilen otomatik disk değiştiricili optik kitaplıklar da yaygınlaşmaktadır. Disk değiştirme süresi birkaç saniyedir ve erişim süreleri ve veri aktarım hızları geleneksel sürücülerinkilerle aynıdır.

Flash sürücüler

Flash bellek yongalarına dayalı bilgi taşıyıcılar artık dijital kameralarda, cep telefonlarında ve bilgisayarlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Flash bellek, geçici olmayan yeniden yazılabilir yarı iletken belleğin özel bir türüdür. Bir flash bellek hücresi, içinde birkaç bitin saklanabildiği özel bir mimariye sahip tek bir transistörden oluşur. Flash tabanlı ortamların çoğu, modern taşınabilir teknoloji için ana depolama ortamı olan flash kartlardır. Şu anda hızla gelişmekte olan ikinci alan, bir bilgisayara doğrudan bağlantı için bir USB flash bellektir. Flash belleğin sabit sürücüler, CD-ROM'lar ve DVD'lere göre avantajı, hareketli parçaların olmaması, dolayısıyla flash belleğin daha kompakt olması ve daha hızlı erişim sağlamasıdır. Flash belleğe kaydedilen bilgiler çok uzun bir süre (20 ila 100 yıl) saklanabilir ve önemli mekanik yüklere (geleneksel sabit sürücüler için izin verilen maksimum değerden 5-10 kat daha fazla) dayanabilir. Sabit sürücülerle karşılaştırıldığında dezavantaj, nispeten küçük boyutun yanı sıra yeniden yazma döngülerinin sayısındaki sınırlamadır (farklı türler için 10.000'den 1.000.000'a kadar).

USB bağlantı noktasına sahip bir anahtarlık biçimindeki bilgisayar flash sürücüleri, çıkarılabilir depolama ortamı olarak kullanılır ve 16, 32, 64, 128, 256, 512 MB, 1GB, 2GB, 4GB, 8GB'lık bir hacme sahiptir; , bir sınır değil, bu yüzden teknoloji nasıl sürekli gelişiyor.

Bilgi giriş cihazları

Bilgi giriş cihazları, çevresel cihazlardan gelen bilgileri dijital forma dönüştürür. Bilgi girmek için aşağıdaki cihazlar kullanılır: klavyeler, manipülatörler, tarayıcılar, sayısallaştırıcılar (dijital tabletler), dokunmatik ekranlar, konuşma giriş cihazları, dijital kameralar vb.

Tuş takımı

Klavye, bilgisayara bilgi girmenin ana yoludur. Tek bir bütün halinde birleştirilmiş bir tuş matrisidir ve tuş vuruşlarını ikili koda dönüştürmek için bir elektronik birimdir. Klavyedeki her tuşun yedi basamaklı bir tarama kodu (tarama kodu) vardır. Bir tuşa basıldığında, klavye donanımı sırasıyla bir baytlık yayın kodu ve serbest bırakıldığında bir baytlık yayın kodu üretir. Push kodu, tarama koduyla aynıdır. Yayın kodu, baytın en önemli bitinde bir kodun varlığı ile tarama kodundan farklılık gösterir. Tuş 0,5 saniyeden daha uzun süre basılı kalırsa, saniyede 10 kez sıklıkta basın kodları otomatik olarak oluşturulur. Kodun otomatik olarak oluşturulması, tuş bırakıldığında veya başka bir tuşa basıldığında durur. Dolayısıyla, bir anahtar "yapışkan" olduğunda, sonuçlarını ortadan kaldırmak için başka herhangi bir tuşa basmanız yeterlidir. Klavyenin çalışma prensibi Şekil 2.19'da gösterilmektedir. Bir tuşa basıldığında, sinyal klavye denetleyicisi tarafından kaydedilir ve bir donanım kesintisi başlatır, işlemci çalışmayı durdurur ve tarama kodu analizi prosedürünü gerçekleştirir. Kesme, salt okunur belleğe (ROM) dahil olan özel bir program tarafından işlenir. Herhangi bir klavyede 4 tuş grubu bulunur:

Büyük ve küçük harfleri, sayıları ve özel karakterleri girmek için daktilo tuşları;

Geri kalan kısma basmanın anlamını değiştiren ve klavyeden girişi kontrol etmek için diğer eylemleri gerçekleştiren hizmet tuşları (Alt, Ctrl, Shift, Sekme, Backspace, Enter, Caps Lock, Num Lock, Print Screen vb.);

Anlamı basılan fonksiyon tuşları (F1-F12) yazılım ürününe bağlıdır;

Hızlı ve kullanışlı sayısal giriş, imleç kontrolü ve klavye geçişi için çift modlu küçük sayısal tuş takımı tuşları.

Manipülatörler

Manipülatörler, monitör ekranındaki bir imleci (işaretçiyi) kontrol etmek için tasarlanmış cihazlardır.

Manipülatörler, özellikle grafik arayüzlü programlarda kullanıcının çalışmasını daha rahat hale getirir. Manipülatörler şunları içerir: fare, kumanda kolu, ışıklı kalem, iztopu vb.

Fare, ekran üzerinde istenen noktaları düz bir yüzey üzerinde hareket ettirerek işaret eden bir cihazdır. Farenin konumunun koordinatları bilgisayara iletilir ve fare imlecinin (işaretçi) karşılık gelen hareketine neden olur. Çalışma prensibine göre opto-mekanik ve optik fareler arasında bir ayrım yapılır.

Opto-mekanik bir farenin çalışma prensibi (Şekil 2.20), farenin hareketini bir optokuplör - LED'ler (ışık kaynakları) ve fotodiyotlar (ışık alıcıları) kullanılarak oluşturulan elektriksel impulslara dönüştürmekten ibarettir. Fareyi hareket ettirdiğinizde, topun silindirler boyunca dönüşü "yuvalı" disklere aktarılır. Diskin dönmesi, LED ve fotodiyot arasındaki ışık akısının üst üste binmesine yol açar ve bu da elektriksel uyarıların ortaya çıkmasına neden olur. Darbe frekansı, farenin hareket hızına karşılık gelir.

Şu anda, optik fareler yaygın olarak kullanılmaktadır. Tüm modern optik farelerde, ışığa duyarlı bir unsur olarak bir CMOS sensörün kullanıldığı minyatür bir video kamera bulunur. (Fotonların elektronlara dönüştürüldüğü ışığa duyarlı bir silikon tabakası içeren görüntü sensörü. CMOS - Tamamlayıcı Metal Oksit Yarı İletken - CMOS - Tamamlayıcı Metal Oksit Yarı İletken) Farenin altındaki yüzeyi aydınlatmak için sensörün karşısında, genellikle kırmızı olan bir ışık kaynağı bulunur Işık yayan diyot. Fare hareket ettiğinde, sensör yüzey görüntülerini işler ve bunları, alınan görüntülerdeki değişiklikleri analiz eden ve buna göre fare hareketinin yönünü belirleyen özel bir DSP (Dijital Sinyal İşleme) işlemcisine sinyaller şeklinde gönderir. Ancak, optik fareler cam veya ayna yüzeylerde kullanılamaz.

Ayrıca, bilginin yerleşik bir verici kullanılarak kızılötesi veya radyo sinyalleri ile iletildiği kablosuz fareler de vardır. Bu sinyaller özel bir alıcı tarafından kaydedilir ve bilgisayara beslenir. Kızılötesi menzil kullanılırken, farenin alıcının görüş açısına sahip olması gerekir. Radyo bandı kullanılıyorsa, bu koşul isteğe bağlıdır.

Fare manipülatörlerinde en son gelişme, lazer teknolojisinin kullanılmasıdır. Fareyi hareket ettirdiğinizde, yüzeyden yansıyan lazer ışını sensöre çarpar ve algılanan yüzey değişikliklerini monitör ekranında imlecin hareketine çevirir. Bir lazer ışınının kullanılması, farenin geleneksel bir optik fareden daha hassas hale getirilmesine ve ayrıca herhangi bir yüzeyde kullanılmasına olanak tanır. Aynı zamanda lazer görünmez ve insanlar için güvenlidir.

Belirli bir fare modelinin kalitesi, başka bir cpi birimi olmasına rağmen (inç başına sayı - örnek sayısı) dpi (inç başına nokta - inç başına nokta sayısı) olarak ölçülen farenin çözünürlüğü ile belirlenir. inç başına). Tipik olarak, modele bağlı olarak farenin çözünürlüğü 300 ila 900 dpi arasında değişir. Çözünürlük ne kadar yüksek olursa fare imleci o kadar doğru konumlandırılır. Yapısal olarak, fareler düğmeli plastik bir kutu şeklinde, kural olarak iki ana ve ek olarak yapılır.

Düz bir yüzeyin üzerinde çıkıntı yapan bir topun manuel dönüşü ile imlecin hareket ettirildiği bir başka manipülatör de bir iz topudur (Şekil 2.22, a). Çalışma prensibi, opto-mekanik bir fareninki ile aynıdır. İztopu aslında aynı fare sadece ters çevrilmiş durumda.

Joystick, genellikle oyun konsollarında ve oyun bilgisayarlarında kullanılan bir cihazdır (Şekil 2.22, b). İmleci ekranda hareket ettiren bir koldur. Kolda bir veya daha fazla düğme bulunur. Bu durumda, imleç hareketli bir nesne şeklini alır.

Işık kalemi, bir görüntüleme ekranındaki bir noktayı işaret etmek veya görüntüler oluşturmak için kullanılabilir. Kalemin ucuna bir fotosel takılır ve kalemin temas ettiği noktada ekranın ilettiği ışık sinyaline tepki verir. Monitör ekranı birçok noktadan (piksel) oluştuğundan, düğmeye basıldığında, kayıt sırasında elektron ışınının koordinatlarının hesaplandığı PC'ye bir sinyal iletilir. Işıklı kalem için başka bir uygulama alanı, bir sayısallaştırıcı ile bağlantılı. Sayısallaştırıcı (sayısallaştırıcı), grafik bilgileri girmek için tasarlanmış bir cihazdır. Kalemi tablet üzerinde hareket ettirdiğinizde, koordinatları bilgisayarın belleğinde sabitlenir, yani bu durumda, ışıklı kalem "yazma" işlevi görür.

Dokunmatik ekranlar

Dokunmatik ekran, dokunmatik cihazlarla birleştirilen bir ekrandır ve bir parmak dokunuşuyla bir bilgisayara bilgi girmenizi sağlar.

Genel olarak, bir dokunmatik cihazla çalışırken, kullanıcı parmağıyla ekranda imlece (bu cihazın yüzeyine), bir harfe, bir sayıya veya vurgulanan başka bir şekle dokunur. Sensör cihazının çalışmasının altında yatan ilkelerin fiziksel niteliğine bakılmaksızın, yüzeyi ile bir parmak dokunuşunu kaydetmenize ve bir bilgisayara bir sinyal iletmenize olanak tanıyan dikdörtgen bir koordinat sistemi ilişkilendirilir. Çalışma prensibine göre aşağıdaki sensör teknolojileri ayırt edilir : dirençli, kapasitif, kızılötesi ve yüzey akustik dalgalarına (PVA) dayalı teknoloji.

Dirençli teknoloji.Dirençli teknoloji, temas anında sistemin bir parçasının elektrik direncini ölçme yöntemine dayanır. Dirençli ekran, yüksek çözünürlüğe (300 dpi), uzun bir kaynağa (10 milyon dokunuş), kısa yanıt süresine (yaklaşık 10 ms) ve düşük bir maliyete sahiptir. Ancak artılara ek olarak, örneğin% 20'lik bir kayıp gibi dezavantajlar da vardır. ışık akısı.

Kapasitif teknoloji. Kapasitif dokunmatik ekranın algılama öğesi, ince şeffaf iletken bir kaplama ile kaplanmış camdır. Ekrana dokunduğunuzda görüntükapasitif denir; temas noktasına kadar bir akım darbesine neden olan parmak ve ekran arasındaki bağlantı (Şekil 2.24). Başka bir kapasitif teknoloji NFI (Dynapro) (Şekil 2.25), bir elektromanyetik dalganın kullanımına dayanmaktadır. NFI, iletken bir nesneyi - bir parmak veya iletken bir giriş kalemi - bir cam tabakasının yanı sıra eldivenler veya diğer malzemeler aracılığıyla algılayabilen özel bir sensör elektronik devresi kullanır. olası engeller (nem, jel, boya vb.).

Yüzey aktif madde teknolojisi (yüzey akustik dalgaları). Böyle bir ekranın köşelerine, 5 MHz frekanslı bir elektrik sinyalinin uygulandığı özel bir piezoelektrik eleman seti yerleştirilir. (Piezoelektrik malzemeler, piezoelektrik etkiye sahip maddelerdir, yani elastik deformasyonların etkisi altında bir elektrik alanı oluşması, doğrudan bir piezoelektrik etkidir.) Bu sinyal, ekranın yüzeyi boyunca yönlendirilen ultrasonik bir akustik dalgaya dönüştürülür. Herhangi bir noktada ekrana hafif bir dokunuş bile, yüzeyindeki ultrason yayılımının resminin bir miktar değişmesine bağlı olarak dalgaların aktif olarak emilmesine neden olur.

Kızılötesi teknolojisi. Dokunmatik ekranın sınırları boyunca, kızılötesi aralığın ışık dalgalarını üreten özel yayıcı elemanlar kurulur, kızılötesi aralığın ışık dalgaları ekranın yüzeyi boyunca yayılır ve çalışma yüzeyinde bir tür koordinat ızgarası oluşturur.

Kızılötesi ışınlardan biri, ışın aralığına düşen yabancı bir nesne tarafından engellenirse, ışın, mikroişlemci tarafından hemen sabitlenen alıcı elemana ulaşmayı durdurur. Kızılötesi dokunmatik ekranın çalışma alanına ne tür bir nesnenin yerleştirildiğini umursamadığını belirtmekte fayda var: parmakla, dolma kalemle, işaretçi ve hatta eldivenli el ile basılabilir. Dokunmatik ekranlar menteşeli ve yerleşik olabilir (Şekil 2.28).

Geçtiğimiz birkaç yıl içinde, dokunmatik ekranlar kendilerini insan-makine etkileşiminin en uygun yolu olarak kabul etti. Uygulama dokunmatik ekranlar başka herhangi bir cihazda bulunmayan bir dizi avantaja sahiptir. Bu nedenle dokunmatik ekranlı kiosklar temelinde yapılan bilgi sistemleri, sergi salonlarında, tren istasyonlarında, devlet, bankacılık, finans ve sağlık kurumlarında vb. Gerekli veya ilginç bilgilerin elde edilmesine yardımcı olur.

Tarayıcılar

Tarayıcı, bir bilgisayarda bulunan grafik bilgilerini bir bilgisayara aktarmanıza izin veren bir cihazdır. sihirbaz veya kaset.

Bunlar metinler, çizimler, diyagramlar, grafikler, fotoğraflar vb. Olabilir. Tarayıcı, bir fotokopi makinesi gibi, kağıt üzerinde değil, elektronik biçimde bir kağıt belgenin bir görüntüsünün bir kopyasını oluşturur.

Tarayıcının prensibi aşağıdaki gibidir. Kopyalanan görüntü bir ışık kaynağıyla (genellikle bir flüoresan lamba) aydınlatılır. Bu durumda, bir ışık demeti orijinalin her alanını inceler (tarar). İndirgeyici bir merceğin içinden kağıt tabakasından yansıyan ışık huzmesi, yüke bağlı bir aygıta (CCD) girer. (Bir ışık akısı çarptığında elektronik bir yük biriktiren bir cihazdır. Şarj seviyesi aydınlatmanın süresine ve yoğunluğuna bağlıdır. İngilizce literatürde CCD - Couple-Charget Device tanımı kullanılmaktadır) tarama nedeniyle CCD, kopyalanan nesnenin küçültülmüş bir görüntüsü oluşturulur. CCD, bir optik görüntüyü elektrik sinyallerine dönüştürür. Bir CCD, ışık radyasyonuna duyarlı çok sayıda yarı iletken eleman içeren bir matristir.

Siyah-beyaz tarayıcılarda, analogdan dijitale dönüştürücü kullanılarak her CCD elemanının çıkışında birkaç gri tonu oluşturulur.

Renkli tarayıcılar RGB renk modelini kullanır. Taranan görüntü, dönen bir RGB filtresi veya art arda yanan kırmızı, yeşil ve mavi renkli üç renkli lambayla aydınlatılır. Her bir ana renge karşılık gelen sinyal ayrı ayrı işlenir. Bunun için, her biri kendi rengini algılayan paralel sensör hatları vardır. İletilen renk sayısı 256 ile 65.536 ve hatta 16.7 milyon arasında değişmektedir Tarayıcı çözünürlüğü görüntünün inç başına ayırt edilebilir nokta sayısıyla ölçülür. Bu durumda iki değer belirtilir, örneğin 600 × 1200 dpi. Birincisi, CCD tarafından belirlenen yatay nokta sayısıdır. İkincisi, inç başına düşen dikey motor adımlarının sayısıdır. Birincisi, minimum, dikkate alınmalıdır.

Tasarımlarına göre, tarayıcılar elde tutulan, düz yataklı, tamburlu, projeksiyonlu vb. Şek. 2.30).

Bilgi çıkış cihazları

Çıktı cihazları, kullanıcı tarafından algılanmak veya diğer otomatik cihazlar tarafından kullanılmak üzere bir bilgisayar tarafından işlenen bilgileri çıkaran cihazlardır.

Çıkış bilgisi monitör ekranında görüntülenebilir, kağıda basılabilir, sesler şeklinde çoğaltılabilir, herhangi bir sinyal şeklinde iletilebilir.

Monitörler ve video bağdaştırıcıları

Bir monitör (ekran), kullanıcı tarafından görsel algılama amacıyla metin ve grafik bilgileri görüntülemek için tasarlanmış bir cihazdır.

Monitör, ana çevresel aygıttır ve klavye veya diğer giriş aygıtları (tarayıcı, sayısallaştırıcı, vb.) Kullanılarak girilen bilgileri görüntülemek için kullanılır. Monitör bilgisayara bir video bağdaştırıcısı aracılığıyla bağlanır. Şu anda aşağıdaki monitör türleri kullanılmaktadır:

Bir katot ışın tüpü (CRT) temelinde;

- likit kristal;

Plazma (gaz deşarjı).

Bu monitörler arasındaki fark, görüntü oluşumunun farklı fiziksel ilkelerinde yatmaktadır.

CRT tabanlı monitörler prensip olarak geleneksel TV'lerden farklı değildir. Bir görüntü oluştururken video verileri, kineskopun katot karkasları tarafından "ateşlenen" sürekli bir elektron akışına dönüştürülür. Elde edilen elektron ışınları, elektronların istenen noktaya tam olarak ulaşmasını ve ardından ışıldayan tabakaya ulaşmasını sağlayan özel bir kılavuz ızgaradan geçirilir. Elektron bombardımanına tutulduğunda fosfor ışık yayar.

Kılavuz ızgaranın ve fosfor tabakasının tasarımında farklılık gösteren birkaç tip katot ışın tüpü vardır.

En yaygın olanı, sözde gölge maskesine sahip monitörlerdir. Bu tür bir kineskopta, elektron demetini konumlandırmak için ince bir metal plaka kullanılır, burada birçok deliğin perforasyonla açıldığı (Şekil 2.32, a). Böyle bir kineskoptaki fosfor, renkli üçlüler şeklinde yapılır; burada her bir elips - kırmızı, yeşil ve mavi maddenin parlak bir öğesi - bir görünür pikseli temsil eder.

Bir açıklık ızgarası kullanılarak inşa edilen başka bir kineskop türü (Şekil 2.32, b), hacimli bir plakadan ziyade bir dizi çelik lifin elektron ışınının doğru konumlandırılmasına hizmet etmesi açısından gölge maskeli kineskoplardan farklıdır. Açıklık ızgaralı bir resim tüpündeki fosfor, alternatif dikey şeritler şeklinde ekranın iç yüzeyine uygulanır.

Yivli maskeli bir CRT'de kılavuz ızgara, dikey uzun yuva-yuvalara sahip bir plakadır (Şekil 2.32, c). Bu tür kineskoplardaki fosfor, ya sürekli değişen şeritler biçiminde ya da yarık maskedeki yarıklara benzer şekilde eliptik şeritler biçiminde uygulanır.

Dikkate alınan resim tüplerinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır. Bu nedenle, bazı tasarım özelliklerinden dolayı gölge maskeli bir CRT'nin, diğer CRT türlerine göre bir dizi avantajı vardır: yüksek görüntü netliğine izin veren yoğun bir renk üçlüsü düzeni ve köklü bir üretim teknolojisi. Dezavantaj, monitörün hizmet ömründe bir azalmadır - geniş alan nedeniyle, delikli maske, kineskop elektron tabancasının katotları tarafından yayılan tüm elektronların yaklaşık% 70-85'ini emer ve bunun sonucunda parlaklık aralığı ve kontrast azalır. Yüksek renkli bir görüntü elde etmek için, monitörün hizmet ömrünü en iyi şekilde etkilemeyen elektron akışının yoğunluğunu artırmak gerekir (kural olarak, bir CRT'ye dayalı bir cihazın yaşam döngüsü gölge maskesi 7-8 yılı geçmez). Bu tür monitörlerin uygulama alanı, geniş metin malzemesi dizilerinin işlenmesidir, düzen, fotoğraf rötuşlama, renk düzeltme ve CAD (otomatik tasarım sistemleri).

Açıklık ızgaralı bir CRT'nin ana avantajları, elektronların fosfora daha yüksek iletim kapasitesi ve fosfor ile ekran kapsamının artan alanı nedeniyle yüksek parlaklık ve kontrastı içerir.

Dezavantajlar arasında, çok sayıda kısa vuruş görüntülenirken, diğer bir deyişle metni küçük boyutta görüntülerken görüntü bozulmalarının meydana geldiğine dikkat edilmelidir.

Yarık maske tüpleri kullanan monitörler, önceki iki cihaz türünün avantajlarını birleştirir ve dezavantajları yoktur. Parlak, canlı renkler, iyi kontrast, canlı grafikler ve metin - tüm bunlar, onları her türden kullanıcının ihtiyaçlarını karşılamak için uygun hale getirir. CRT'ler çok sınırlı sayıda şirket tarafından tasarlanmış ve üretilmiştir. Monitör üreten diğer herkes ticari çözümler kullanıyor. En ünlü geliştirme şirketleri arasında şunlar yer almaktadır: Hitachi ve Samsung - gölge maskesine dayalı tüpler; Sony, Mitsubishi ve ViewSonic - Açıklık ızgaralı CRT; NEC, Panasonic, LG - yarık maskesi kullanan cihazlar.

Sıvı kristal monitörler (LCD'ler) veya LCD monitörler (LCD - Sıvı Kristal Ekran) dijital düz panel monitörlerdir. Bu monitörler, ince bir film şeklinde iki cam plaka arasına sıkıştırılmış şeffaf bir sıvı kristal madde kullanır. Film, kristallerin bulunduğu hücrelerde bir matristir. Her plakanın yanında, polarizasyon düzlemleri karşılıklı olarak dik olan bir polarizasyon filtresi bulunur.

Fizik dersinden, ışığı polarizasyon düzlemleri çakışan iki plakadan geçirirseniz, ışığın tam geçişinin sağlandığını bilirsiniz. Bununla birlikte, plakalardan biri diğerine göre döndürülürse, yani polarizasyon düzlemini değiştirirseniz, iletilen ışık miktarı azalır. Polarizasyon düzlemleri karşılıklı olarak dik olduğunda, ışığın iletimi şok edicidir.

LCD monitörlerde, ilk polarize filtreye düşen bir lambadan gelen ışık, düzlemlerden birinde, örneğin dikeyde polarize olur ve ardından bir sıvı kristal tabakasından geçer. Sıvı kristaller, ışık demetinin polarizasyon düzlemini 90 ° döndürürse, ikinci polarizasyon filtresinden serbestçe geçer, çünkü polarizasyon düzlemleri çakışır. Dönüş olmazsa, ışık huzmesi geçmez. Böylece kristallere voltaj uygulayarak yönlerini değiştirmek, yani filtrelerden geçen ışık miktarını düzenlemek mümkündür. Modern LCD monitörlerde her kristal ayrı bir transistör ile kontrol edilir yani TFT (İnce Film Transistör) teknolojisi kullanılır. Bir LCD monitördeki piksel de kırmızı, yeşil ve mavi renklerden oluşur ve uygulanan voltajın değiştirilmesiyle farklı renkler elde edilir, bu da kristalin dönmesine ve buna bağlı olarak ışık akısının parlaklığında bir değişikliğe yol açar.

Plazma monitörlerde (PDP - Plazma Görüntü Paneli) görüntü, panelin piksellerindeki gaz deşarjları ile ışığın yayılmasıyla oluşur. Bir plazma ekrandaki bir resim öğesi (piksel), geleneksel bir floresan lambaya çok benzer. Elektrikle yüklü bir gaz, fosfora çarpan ve onu uyaran ultraviyole ışık yayar, bu da karşılık gelen hücrenin görünür ışıkla parlamasına neden olur. Modern plazma monitörlerinde, sözde plazmavizyon teknolojisi kullanılır - bu, renkleri ileten üç alt pikselden (kırmızı, yeşil ve mavi) oluşan bir hücre kümesidir, başka bir deyişle pikseldir.

Yapısal olarak panel, birbirinden yaklaşık 100 mikron uzaklıkta bulunan iki düz cam plakadan oluşur. Aralarında güçlü bir elektrik alanından etkilenen bir inert gaz tabakası (genellikle bir ksenon ve neon karışımı) bulunur. En ince şeffaf iletkenler (elektrotlar) ön şeffaf plakaya uygulanır ve karşılıklı iletkenler arka tarafa uygulanır. Arka duvar, her piksel için üç hücre olmak üzere üç ana renkten (kırmızı, mavi ve yeşil) oluşan fosforlarla doldurulmuş mikroskobik hücrelere sahiptir. Bir plazma panelin çalışma prensibi, çok seyreltilmiş bir gaz ortamında elektrik boşalması sırasında ortaya çıkan ultraviyole radyasyona maruz kaldığında özel fosforların parlamasına dayanır. Böyle bir deşarj ile, iyonize gaz moleküllerinden (plazma) oluşan bir kontrol voltajına sahip elektrotlar arasında iletken bir "kordon" oluşturulur. Bu nedenle bu prensipte çalışan panellere plazma paneller denir. İyonize gaz, özel bir flüoresan kaplama üzerine etki eder ve bu da insan gözüyle görülebilen ışığı yayar.

Belirli bir monitörün kalitesi aşağıdaki ana parametrelerle değerlendirilebilir:

Çözüm;

Ekran boyutu;

Yeniden üretilebilir renklerin sayısı;

Ekran yenileme oranı.

Çözünürlüğü izleyin. Tipik olarak, monitörler iki modda çalışabilir: metin ve grafikler. Metin modunda, monitör ekranında bir ASCII karakteri görüntülenir. Ekranda görüntülenebilecek maksimum karakter sayısına ekranın bilgi kapasitesi denir. Normal modda, ekranda her biri 80 karakterlik 25 satır bulunur, bu nedenle bilgi kapasitesi 2000 karakterdir. Grafik modunda, ekranda tek tek öğelerden - piksellerden oluşan görüntüler görüntülenir. Grafik modunda çözünürlük, bir monitör ekranında yatay ve dikey olarak maksimum piksel sayısı ile ölçülür. Çözünürlük, hem monitörün hem de video bağdaştırıcısının özelliklerine bağlıdır. Bu değerler ne kadar yüksekse, ekrana o kadar çok nesne yerleştirilebilir, görüntü ayrıntısı o kadar iyi olur. Örneğin, 800 × 600 çözünürlük, ekranda koşullu olarak 800 dikey ve 600 yatay çizgi çizebileceğiniz anlamına gelir (Şekil 2.35). Ekranın her pikseli görüntünün oluşumunda rol oynar, bu nedenle 800 × 600 çözünürlükte adreslenebilir hücre sayısı 480.000 pikseldir. LCD monitörler için çözünürlük, ekranın genişliği ve yüksekliği boyunca bulunan hücre sayısıyla belirlenir. Modern LCD monitörler çoğunlukla 1024 × 768 veya 1280 × 1024 çözünürlüktedir.

Ekrandaki görüntünün çözünürlüğünü ve netliğini belirleyen en önemli özellik boyutudur
monitör ekranının fosfor taneleri (nokta aralığı - noktanın aralığı). Modern monitörlerin tane boyutu 0,25 ile 0,28 mm arasında değişir. Tahıl, aynı renkteki bir fosforun iki noktası arasındaki mesafe anlamına gelir. Gölge maskeli tüpler için tahıl çapraz olarak, diğer ikisi için yatay olarak ölçülür. Standart çözünürlük değerleri: 640 × 480, 800 × 600, 1024 × 768, 1600 × 1200, 1800 × 1440, vb.

Ekran boyutu. Görüntünün görünür alanının köşegeninin uzunluğu genellikle ölçü olarak kullanılır. Likit kristal (LCD) ekranlar için, görünür alanın boyutu panelin boyutuyla aynıdır. Katot ışınlı tüplü (CRT) monitörler için görünür alan biraz daha küçüktür. Bu, CRT'nin kendisinin tasarım özelliklerinden kaynaklanmaktadır. CRT monitörler 14 ", 15", 17 ", 19" ve 22 "ekran boyutlarında mevcuttur. LCD paneller için 15, 17, 18, 19, 20 ve daha fazla inç kullanılır.

© 2015-2019 site
Tüm hakları yazarlarına aittir. Bu site yazarlık iddiasında bulunmaz, ancak ücretsiz kullanım sağlar.
Sayfanın oluşturulduğu tarih: 2016-02-12

Modern kayıt cihazlarının hızı ve güvenilirliği, tüm Formula 1 otomobillerini kıskandıracak. ComputerBild, verilerin CD'lere, DVD'lere ve Blu-ray Disklere nasıl ulaştığını açıklar.

Optik medyada müzik ve film kaydetmek, yirmi yıl önce manyetik kaset kullanmak gibi tanıdık bir işlemdir, ancak maliyeti çok daha düşüktür. Medya türleri arasındaki fark nedir ve bilgiler üzerlerine nasıl kaydedilir?

Damgalama ve Yakma

Müzik, film veya oyun içeren disklerin endüstriyel üretiminde, veriler gramofon kayıtları yapmaya benzer bir işlem olan damgalanarak bir ortama yazılır. Disklerdeki bilgiler küçük girintiler halinde saklanır. Bilgisayar ve tüketici DVD kaydedicileri bu görevi farklı şekilde yerine getirir - bir lazer ışını kullanırlar.

Kaydedilebilir ilk optik ortam, bir kez yazılabilen CD-R'lerdi. Verileri bu tür disklere kaydederken, lazer ışını, boyadan oluşan işlenmemiş malzemenin çalışma katmanını yaklaşık 250 ° C'ye kadar ısıtır ve bu da kimyasal bir reaksiyona neden olur. Lazerle ısıtma yerine koyu renkli opak noktalar oluşur. "Yakmak" kelimesinin geldiği yer burasıdır.

Benzer şekilde, veriler bir kez yazılabilen bir DVD'ye aktarılır. Ancak, yeniden yazılabilir CD'lerin, DVD'lerin ve Blu-ray disklerin yüzeyinde koyu lekeler oluşmaz. Bu akümülatörlerin çalışma tabakası bir boya değil, özel bir alaşımdır. Bir lazerle yaklaşık 600 ° C'ye ısıtıldığında, kristal halden amorf hale geçer. Lazere maruz kalan alanlar daha koyu renklidir ve bu nedenle diğer yansıtıcı özelliklere sahiptir.

Bilgi taşıyıcılar

Ev tipi diskler, endüstriyel disklerle aynı kalınlıktadır (1,2 mm) ve aynı çaptadır (12 veya 8 cm). Optik medya çok katmanlı bir yapıya sahiptir.

Substrat. Polikarbonattan yapılan disklerin tabanı şeffaf, renksiz ve dış etkenlere karşı oldukça dayanıklı bir polimer malzemedir.

Çalışma katmanı. Kaydedilebilir CD ve DVD'ler için organik boyadan oluşurken, yeniden yazılabilir CD'ler, DVD'ler (RW, RAM) ve Blu-ray diskler için faz durumunu değiştirebilen özel bir alaşımdan oluşturulur. Çalışma tabakası her iki tarafta da bir yalıtım maddesi ile çevrilidir.

Yansıtıcı katman. Lazer ışınını yansıtan bir katman oluşturmak için alüminyum, gümüş veya altın kullanılır.

Koruyucu katman. Yalnızca CD'ler ve Blu-ray Diskler onunla donatılmıştır. Sert vernik kaplamadır.

Etiket.Diskin üzerine, etiket adı verilen bir vernik tabakası uygulanır. Bu katman nemi emebilir, böylece baskı sırasında alt tabakanın yüzeyinde kalan mürekkebin hızla kurur.

CD'ler, DVD'ler ve Blu-ray Diskler arasındaki farklar

Bu medyanın farklı özellikleri vardır. Öncelikle farklı kapasiteler. Blu-ray disk 25 GB'a kadar veri depolayabilir, DVD 5 kat, CD - 35 kat daha az bilgi depolayabilir. Blu-ray sürücüler, verileri okumak ve yazmak için mavi bir lazer kullanır. Dalga boyu, kırmızı lazer DVD ve CD sürücülerinden yaklaşık 1,5 kat daha kısadır. Bu, disk yüzeyinin eşit bir alanına çok daha büyük miktarda bilginin kaydedilmesine izin verir.

Medya formatları

Aşağıdaki optik ortam türleri şu anda piyasada bulunmaktadır.

CD-R. Kaydedilebilir CD'ler 700 MB'a kadar bilgi tutabilir. Ayrıca 800 MB diskler de vardır, ancak tüm kaydediciler ve tüketici oynatıcılar tarafından desteklenmezler. Sekiz santimetrelik miniCD'ler 210 MB veri depolayabilir.

CD-RW. Yeniden yazılabilir ortam, CD-R ortamıyla aynı depolama kapasitesine sahiptir.

DVD-R / DVD + R. Kaydedilebilir DVD'ler 4,7 GB bilgi tutabilir. miniDVD 8 cm - 1,4 GB.

DVD-R DL / DVD + R DL. DL öneki, çift katmanlı ortama karşılık gelen Çift Katman (DVD-R) veya Çift Katman (DVD + R) anlamına gelir. Kapasite - 8,5 GB. Sekiz santimetrelik bir disk 2,6 GB'a kadar tutabilir.

DVD-RW / DVD + RW. Bu türden tek katmanlı ortam, birkaç yüz yazma döngüsüne dayanabilir. Bir kez yazılabilen DVD'ler gibi, yeniden yazılabilir disklerin kapasitesi 4,7 GB ve çapı 8 cm olan diskler yaklaşık 1,4 GB'dir.

DVD-RAM. Bu ortamlar, tek katmanlı DVD'ler ile aynı depolama kapasitesine sahiptir. İki kat fazla bilgi tutan çift katmanlı diskler de vardır. DVD-RAM 100 bin yazma döngüsüne dayanabilir, ancak bu disklerle yalnızca birkaç DVD oynatıcı çalışır. Veriler spiral bir iz üzerine değil, bir sabit diskin plakaları gibi dairesel izler üzerindeki sektörlere yazılır. Sektörlerin sınırlarını tanımlayan işaretler DVD-RAM'in yüzeyinde açıkça görülebilir - mevcudiyetleri ile bu tür ortamları diğerlerinden ayırt etmek kolaydır.

BD-R / BD-R DL... Kaydedilebilir Blu-ray disklerin kısaltması. BD-R ortamında 25 GB veri tutabilen bir çalışma katmanı bulunur. BD-R DL, iki çalışma katmanıyla donatılmıştır, bu nedenle kapasiteleri 2 kat daha yüksektir.

BD-RE / BD-RE DL. Yeniden yazılabilir Blu-ray diskler, 1000 yazma döngüsü için derecelendirilmiştir. Yeniden yazılamayan medyayla aynı miktarda veriyi tutabilirler.

"Artı ve eksi"

"Artı" ve "eksi" medyanın varlığı, eski format savaşının bir sonucudur. Başlangıçta, bilgisayar endüstrisi "artı" formata güveniyordu ve tüketici elektroniği endüstrisi kaydedilebilir DVD'ler için standart olarak "eksi" formatı destekledi. Modern kayıt cihazları ve oynatıcılar her iki formatı da destekler.

Hiçbirinin diğerine göre belirgin avantajları yoktur. Her iki medya türü de aynı malzemeleri kullanır. Bu nedenle, aynı üreticinin "artı" ve "eksi" diskleri arasında önemli bir fark yoktur.

Kayıt kalitesi

Aynı formattaki medyanın kayıt kalitesi önemli ölçüde değişebilir. Çoğu, kullanılan kayıt cihazının modeline bağlıdır. Kayıt hızı da önemli bir rol oynar: ne kadar düşükse, o kadar az hata ve kalite o kadar yüksek olur.

Kaydedici ve medya uyumluluğu

Her kaydedici istisnasız tüm biçimlerdeki disklere kayıt yapamaz. Bazı kısıtlamalar var.

CD kaydediciler. DVD ve Blu-ray disklerle çalışamaz.

DVD kaydediciler. CD'leri ve DVD'leri yazın, ancak Blu-ray formatını desteklemez.

Blu-ray kaydediciler. Hem Blu-ray hem de herhangi bir CD ve DVD'yi kaydedebilirler.

Disk imzaları

Daha sonra karıştırılmaması için bilginin bulunduğu taşıyıcıyı imzalamak daha iyidir. Bu, farklı şekillerde yapılabilir.

Baskı yapabilen boşluklar. Bu disklerin üst tarafı cilalıdır. Böyle bir yüzeyde, mürekkep püskürtmeli yazıcılar ve özel tepsili MFP'ler kullanarak metin ve resim yazdırabilirsiniz. Fiyat için diskler normal olanlardan farklı değildir.

Kayıt cihazıyla imza. Kayıt cihazının LightScribe veya Labelflash teknolojisi desteği, özel olarak tasarlanmış ortamın yüzeyine tek renkli görüntüler ve metin yazmanıza olanak tanır. Doğru, işlem 30 dakikaya kadar sürebilir ve LightScribe disklerinin maliyeti, geleneksel disklerin maliyetinin yaklaşık iki katıdır. Labelflash özellikli medya daha da pahalıya mal olacak.

Yeni LabelTag teknolojisi. Lite-On kayıt cihazlarının üreticisi tarafından geliştirilmiştir ve metnin diskin çalışma yüzeyine uygulanmasını içerir. Bu, özel ortam kullanma ihtiyacını ortadan kaldırır. Ancak, metin doğrudan ize uygulandığı için disk alanı boşa harcanır. Ve yazıt, yalnızca metnin bulunduğu alanlar boş parçalarla parlak bir tezat oluşturuyorsa iyi okunur.

El yazısı imza. Bunu yapmak için, yumuşak, yuvarlak uçlu ve solventsiz mürekkepli özel kalemler satın almanız gerekir. Diğer işaretler diskin yüzeyini aşındırabilir ve çiziklere neden olabilir.

Çıkartma kullanımı. Herhangi bir yazıcıda etiket yazdırabilirsiniz. Ancak bunların yapıştırılması tavsiye edilmez, çünkü bu genellikle disk yüzeyine zarar verir ve dolayısıyla veri kaybına neden olur. Disk oynatılırken etiket düşebilir. Bu durumda, optik sürücünün zarar görmesi muhtemeldir.

Veri saklama süresi

Disk üreticileri genellikle 30 yıl veya daha uzun medyadaki verilerin raf ömrünü belirtir. Ancak bu süre ancak ideal depolama koşullarında - kuru, serin ve karanlık bir yerde mümkündür. Kayıt kalitesi yüksek olmalıdır.

Sık kullanım, kendi kendine yakılan disklerin kullanım ömrünü önemli ölçüde azaltacaktır. Oynatma sırasında medya yüksek sıcaklıklara ve mekanik gerilime maruz kalır. Veri kaybına ayrıca çizik veya kir neden olabilir.

Bilgileri diske aktarma

DVD-RAM haricindeki tüm optik ortamlar, diskin ortasından dış kenarına doğru uzanan bir spiral ize sahiptir. Bilgi, bir lazer ışını ile bu yol üzerine kaydedilir. Lazer ışını, yanarken yansıtıcı katman - çukurlar (İngiliz çukurundan) üzerinde küçük noktalar oluşturur. Lazere maruz kalmamış alanlara kara (İngiliz kara yüzeyinden) denir. İkili veri depolama sisteminin diline çevrilen pide, 0'a ve arazi - 1'e karşılık gelir.

Bir disk oynatıldığında, bilgiler bir lazer kullanılarak okunur. Çukurların ve alanların farklı yansıtıcılığı nedeniyle, sürücü diskin karanlık ve aydınlık alanlarını tanır. Böylece, istisnasız tüm fiziksel dosyaları oluşturan medyadan bir dizi sıfır ve bir okunur.

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, kayıt cihazlarında kullanılan lazer ışınının dalga boyu giderek azaldı ve bu da odaklanma doğruluğunu önemli ölçüde artırdı. İz daraldı, çukurlar küçüldü ve diskin eşit bir alanına daha büyük miktarda veri yerleştirildi. Dalga boyu ne kadar kısa olursa, çalışan katman ile lazer arasındaki mesafe o kadar küçük olur.

Medya yapımı

Örnek olarak DVD'yi kullanan ComputerBild, optik ortamın nasıl yapıldığını ve diğer disk türlerinin üretiminin nasıl farklılaştığını açıklıyor.

1. Plastik bir substratın dökümü için, 350 ° C'ye ısıtılmış polikarbonat, enjeksiyon kalıplama yoluyla bir kalıba beslenir. Bir matris kullanılarak tabanın yüzeyinde oluk (Pre-Groove) şeklinde mikroskobik bir spiral yol oluşturulur. Bu parça sadece veri yazmakla kalmaz, aynı zamanda kayıt cihazı iş mili sürücüsünü senkronize etmek için bir sinyal içerir. Alt tabakayı 60 ° C'ye soğuttuktan sonra, merkezi bir delik açılır, ardından sıcaklık 25 ° C'ye düşürülür ve sonraki işlemler başlar. DVD'ler genellikle her biri 0,6 mm kalınlığında iki polikarbonat katmandan oluşur. Tek katmanlı kaydedilebilir DVD'ler, adım 2-3'te açıklandığı gibi daha fazla işlenmiş katmanlardan yalnızca birine sahipken, çift katmanlı DVD'ler her ikisine de sahiptir. CD'ler ve Blu-ray Diskler yalnızca bir 1,2 mm katmana sahiptir.

2. Kaydedilebilir CD ve DVD'lerin çalışma katmanı santrifüjleme ile oluşturulur. Bir dispenser yardımı ile boya, merkezi delik bölgesinde sabit bir hızda dönen diskin yüzeyine enjekte edilir ve taşıyıcı yüzeyine eşit olarak dağıtılır.

3. Yansıtıcı katman, diske iyon-plazma püskürtme ile uygulanır. Bir vakum odasında, bir alüminyum, gümüş veya altın plaka, ondan metal atomları çıkaran yüklü iyonlarla bombardımana tutulur - boşluğun çalışma katmanının yüzeyinde kalır. Yeniden yazılabilir CD'ler, DVD'ler ve Blu-ray diskler için, tüm çalışan ve yansıtıcı katmanlar iyon-plazma püskürtme kullanılarak oluşturulur. Dört bölmede, diske sırayla bir birinci yalıtkan katman, bir çalışma katmanı, bir ikinci yalıtkan katman ve bir yansıtıcı katman uygulanır. Blu-ray Disc üretiminde bu işlemler ters sırada gerçekleştirilir.

4. İki polikarbonat destek birbirine yapıştırılır. CD'ler ve Blu-ray Diskler, ultraviyole lamba altında kurutulan ikinci bir alt tabaka yerine bir lake kaplamaya sahiptir. Bly-ray disklerin lake kaplaması özellikle dayanıklıdır, DVD'lerin koruyucu bir cila katmanına ihtiyacı yoktur.

5. Son aşamada boşluklar etiketlenir ve baskılı disklere emici bir cila tabakası uygulanır.

Geçen yıl, mavi-mor lazere dayalı optik depolama cihazlarıyla donatılmış cihazlar nihayet Japonya dışında piyasaya çıktı. HD-DVD ve Blu-ray Disk arasındaki çatışma tam zamanlı bir aşamaya girdi. Ve Çin'de, ciddi bir şekilde kendi optik sürücü formatlarına geçmeyi düşünüyorlar - bu adım, DVD'nin Asya-Pasifik bölgesindeki konumunu önemli ölçüde zayıflatabilir ve ilgili patent haklarının sahiplerini elde ettikleri kârın önemli bir payından mahrum bırakabilir. telif ücreti şeklinde. Bu incelemede bunlar ve diğer olaylar hakkında konuşacağız.

EVD gerçeğe dönüşüyor

Çin'in kendi parametrelerinde DVD'ye benzer, ancak aynı zamanda onunla uyumlu olmayan kendi optik sürücü formatlarını geliştirdiği söylentileri birkaç yıl önce dolaşmaya başladı. 2002 yılının ortalarında, Tayvan'da hükümet desteğiyle oluşturulan Advanced Optical Storage Research Consortium (AOSRC), DVD'ye çok benzer şekilde kendi Enhanced Versatile Disc (EVD) optik ortam standardının geliştirildiğini duyurdu. Çinli ve Tayvanlı üreticileri bu gelişmeyi üstlenmeye iten ana neden, yüksek telif ücreti oranlarından duyulan memnuniyetsizlikti. Gerçek şu ki, DVD sürücü üreticileri, telif haklarını DVD standardı geliştiricilerine ve DVD oynatıcılar söz konusu olduğunda MPEG LA ve Dolby Laboratories şirketlerine devretmelidir. DVD aygıtı başına 15 ila 20 ABD doları arasında değişen toplam telif ücretleri, Çin hükümeti ve AOSRC'ye bağlı üreticiler açısından makul olmayan bir şekilde yüksektir. Buna ek olarak, tescilli bir optik medya formatına geçiş, Çin hükümetinin yabancı teknolojilerin kendi standartlarıyla büyük çapta yerini almasını sağlayan 1999 planıyla oldukça tutarlıdır.

Temel EVD standardının hazırlanmasına yönelik çalışmalardan sonra, sürücülerde (DVD'de olduğu gibi) kırmızı lazer kullanılmasına karar verildi. Tek katmanlı EVD'lerin kapasitesi 6 GB, çift katman - 11 GB'dir. Amerikan On2 Technologies şirketi, EVD'ye video kaydetmek için yeni VP5 ve VP6 kodekleri geliştirdi. Ön bilgilere göre, EVD oyuncularının perakende fiyatı 75 ila 150 dolar arasında değişecek.

Ev video oynatıcı
EVD biçimi

İlk başta, birçok uzman ve aynı zamanda Amerikan ve Avrupalı \u200b\u200bşirketlerin temsilcileri, bir Asya DVD klonu olasılığı konusunda çok şüpheciydi. Bununla birlikte, Kasım 2003'te EVD standardının resmi sunumu gerçekleşti ve Şubat 2005'te ITRI (Endüstriyel Teknoloji Araştırma Enstitüsü - Tayvan Teknoloji Araştırma Enstitüsü) EVD'yi yüksek yoğunluklu optik depolama için ulusal Çin standardı olarak ilan etti.

Kasım 2006'nın sonlarında, bir AOSRC yöneticisi, 19 konsorsiyum üyesinin (21 kişiden) 2008'in başlarında DVD oynatıcıları tamamen bırakacağını duyurdu. Bu bağlamda, 2006 yılında yalnızca bir Çinli video oynatıcı üreticisinin, EVD'yi destekleyen modeller ürettiğini ve toplamda yaklaşık 700 bin bu tür cihaz teslim ettiğini belirtmek yerinde olacaktır. İSuppli ajansına göre, bu aynı dönemde satılan DVD oynatıcı sayısının% 30'undan daha azını temsil ediyor.

Bununla birlikte, EVD formatı uygulanabilirliğini kanıtlamayı başarırsa, Çin dışında, örneğin gelişmekte olan ülke pazarlarında (özellikle Hindistan'da) yayılması oldukça muhtemeldir. Her halükarda, Hintli film stüdyoları, filmlerini EVD'de yayınlama yetkisini çoktan verdiler.

HD-DVD ve Blu-ray Disk: uzun zamandır beklenen çıkış

2006 yılının ortalarında, yüksek kapasiteli mavi-mor lazer optik sürücülerle donatılmış ilk ticari cihazlar - HD-DVD ve Blu-ray Disk - nihayet Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'nde piyasaya çıktı. Beklendiği gibi, bu formatların bilgisayar sürücüleri ve tüketici oyuncularının fiyatları oldukça yüksek çıktı: ortalama olarak, 600 ila 1000 dolar ve daha da yüksek. Örneğin, Eylül ayında Sony Europe, BWU-100A (Blu-ray Disc) PC sürücülerini göndermeye başladı. Cihaz, tek ve çift katmanlı BD-R ve BD-RE ortamlarını (2x) oynatabilir ve yazabilir, ayrıca CD ve DVD ortamlarını okuyabilir ve yazabilir. BWU-100A, yetenekleri oldukça sınırlı olmasına rağmen 949 Euro olarak fiyatlandırılıyor. Şimdiye kadar, bu ultra pahalı sürücünün sahipleri, onu yalnızca veri yazmak ve okumak için ve ayrıca doğrudan bir PC'ye kaydedilmiş video klipleri izlemek için kullanabilirler. Ancak Blu-ray Disc'te dağıtılan filmleri izlemek, çoğu durumda, "ham" yazılım ve koruyucu sistemlerle (Yüksek Bant Genişlikli Dijital İçerik Koruması, HDCP) - endüstriyel ortamda çoğaltılmış videoyu oynatmak için olan sorunlar nedeniyle imkansız hale gelir. en azından, bir DVI veya HDMI çıkışı ile donatılmış ve HDCP'yi destekleyen bir video adaptörüne ihtiyacınız vardır.

Sony BWU-100A kayıt cihazı şunları destekler:
medya Blu-ray Disk, DVD ve CD ile çalışın

İyimser uzmanlar, piyasaya yeni oyuncuların girmesi nedeniyle Blu-ray Disk sürücüleri için 2008'in başlarında neredeyse iki kat (mevcut seviyeye kıyasla) fiyat indirimi vaat ediyorlar. Bununla birlikte, 400 Euro'luk bir optik sürücü, bütçe kategorisine neredeyse hiç atfedilemez - özellikle en kötü kaydedilebilir DVD artık sadece 50 $ 'a malolmadığından, ortalama bir kullanıcının henüz optik sürücülere geçmek için ciddi teşvikleri yoktur. yeni nesiller: DVD ortamının hacim ve hız özellikleri, günlük görevlerin büyük çoğunluğu için oldukça yeterli ve bunlara veri depolamanın birim maliyeti, yine de HD-DVD veya Blu-ray Diskinkinden çok daha düşük.

Ev video oynatıcı Samsung BD-P1000
haziran 2006'da satışa çıktı
yaklaşık 1.000 dolarlık bir fiyata

Bu arada, CEATEC Sonbahar 2006'da Japon üreticiler ikinci nesil Blu-ray kayıt cihazlarını çoktan tanıttılar. Örneğin, Pioneer, bir SATA arabirimiyle donatılmış ve maksimum 4x hızında BD-R ve 2x BD-RE kaydına izin veren BDR-202 modelini tanıttı. Ayrıca DVD ± R (12x) ve DVD ± R DL (4x) kaydını da destekler. Geliştiriciler, toplu üretilen cihazlarda CD-R / RW ve DVD-RAM ortamına kayıt işlevlerini uygulama olasılığını dışlamazlar.

HD sinema

İlk tüketici video oynatıcılarının ve bilgisayar sürücülerinin piyasaya sürülmesiyle birlikte, yeni nesil ortamlarda yüksek çözünürlüklü formatta kaydedilen filmlerin pilot çalışmaları raflarda görünmeye başladı.

Halihazırda 80'den fazla filmi HD-DVD ortamında yayınlayan Universal Studios ve Warner Home Video, Noel'den önce yaklaşık 150 film daha yayınlamayı planlıyor. HD-DVD formatını tanıtan ittifaka göre, Nisan-Ekim 2006 arasında bu formatta 110'dan fazla film yayınlandı ve satılan toplam disk sayısı 1,5 milyon adedi aştı. Ve bu, yüksek çözünürlüklü sinema dünyasına katılmanın zevki için ağır meblağlar ödemeniz gerekmesine rağmen: Amerika Birleşik Devletleri'nde HD formatındaki bir filmin ortalama fiyatı yaklaşık 40 dolar.

Doğal olarak, yenilik faktörü bu aşamada önemli bir rol oynar. İstatistiklere göre, dinamik sahneleri ve özel efektleri olan filmler şu anda en çok talep görüyor. Örneğin, "Hızlı ve Öfkeli: Tokyo Yarışı" Ekim ayında ABD'de en çok satan HD-DVD filmi oldu ve toplam baskısının yaklaşık% 30'u yalnızca ilk gününde tükendi.

20th Century Fox, iki tür medyada (DVD ve Blu-ray Disk) aynı anda evde izlemek için yeni filmlerin prömiyerini yapan ilk büyük yayıncıdır. Böylece, 21 Kasım 2006'da, Buz Devri Meltdown DVD ve Blu-ray Diskte satışa çıktı. Bunu takiben, 12 Aralık'ta "The Devil Wears Prada" filminin benzer bir "çift" galası yapıldı.

Ekim ayının başlarında, filmin ilk ticari baskısı çift katmanlı bir Blu-ray Diskte piyasaya sürüldü ve Sony Pictures Click'i tanıttı.

Bu konu göz önüne alındığında, ürünlerinin deneme sürümlerini HD-DVD'de yayınlayan en büyük Hollywood stüdyolarının, bölgesel bir kodlama sisteminin başlatılmasında ısrar ederek DVD Forum üyeleri üzerinde artan bir baskı uygulamaya başladığını söyleyemeyiz. bir süre önce DVD Video diskleri için kullanılana benzer. Bu oldukça tuhaf görünüyor, özellikle korsanlıkla ve bölgesel kodlama sistemi kullanılarak DVD'deki filmlerin yasadışı ithalatı ile mücadele girişimleri başarısızlıkla sonuçlandı. Ek olarak, geliştiriciler, bu tür koruma önlemlerinin uygulanmasının tüketici HD-DVD oynatıcılarının etkileşimli işlevselliğini tehlikeye atabileceğine işaret etmektedir.

Bu fikrin uygulanıp uygulanmayacağı henüz bilinmemektedir. Bununla birlikte, bu konu, Ekim 2006'nın başlarında Japonya'da düzenlenen DVD Forum üyeleri konferansında zaten tartışılmıştı. Tartışmanın sonuçlarına dayanarak, 2007 başlarında bölgesel kodlamanın tanıtımı için özel teklifler sunması gereken çalışma komisyonu tarafından bu konunun ön araştırılmasına karar verildi.

Aynı konferansta, geleneksel DVD ortamına HD-DVD Video / VR video formatını kaydetme olasılığı değerlendirildi. Yakında, benzer bir işlev hem tüketici oynatıcılarda hem de bilgisayar kayıt cihazlarında ve DVD video kameralarda görünecek.

Konferansta tartışılan bir diğer önemli konu da DVD TWIN medyanın standartlaştırılmasıydı. Memory-Tech ve Toshiba, verileri HD-DVD'ye veya normal DVD'ye kaydedebilen bu hibrit ROM'u 2004 yılında geliştirmeye başladı. Yaratıcılar tarafından tasarlandığı gibi, bu çözüm, son kullanıcılar için bir nesil optik sürücülerden diğerine sorunsuz geçiş yapılmasına izin verir: hibrit bir ortamda satın alınan bir film artık herhangi bir DVD oynatıcıda oynatılabilir ve HD teknolojisine geçildiğinde, orada yüksek çözünürlüklü cihazların potansiyelinden tam olarak yararlanmak için film kitaplığını güncellemeye gerek yoktur. Mevcut DVD TWIN özelliği üç katmana kadar izin verir: iki HD DVD (30 GB) ve bir DVD (4,7 GB) veya bir HD-DVD (15 GB) ve iki DVD (8,5 GB). Karara göre, DVD TWIN formatının standardizasyon prosedürü 2007'nin ilk yarısında tamamlanacak ve bu tür medyanın piyasaya sürülmesine yaz aylarında başlanacak.

Biçim Savaşı: Olası Varyantlar

İki rakip standarttaki (HD-DVD ve Blu-ray Disk) cihazların ve medyanın piyasada ortaya çıkmasıyla birlikte, artık yüz yüze görüşmeleriyle ilgili yeni bir tartışma turu başladı. Ekim 2006 ortasında, Forrester Research analistleri Blu-ray Disc'in sonunda kazanacağı fikrini belirterek, zaferin Pyrrhic olacağını ve yüzleşme aşamasının oldukça uzun olacağını belirttiler. Forrester Research'te kıdemli bir kıdemli olan Ted Schadler şunları söyledi: “Uzun ve yorucu bir bekleyişin ardından, Sony liderliğindeki Blu-ray Disc'in kazanacağı artık açık. Ancak, HD-DVD grubu savaş alanından ayrıldıktan sonra, tüketicilerin Blu-ray Disc'in zaferine nihayet ikna olması ve yeni formatta bir oynatıcı satın almayı ciddi şekilde düşünmesi için en az birkaç yıl daha geçmesi gerekecek. " Bay Schadler'e göre, bu süreç aynı zamanda son kullanıcıların muhafazakarlığı tarafından da engellenecek: günümüzde DVD'ye kayıt kalitesi, çoğunun ihtiyaçlarını oldukça karşılamaktadır.

Analistler, Blu-ray Disc'in lehine ciddi argümanlardan birinin çok yönlülüğü olduğunu belirtiyorlar - sadece videolar değil, oyunlar da bu formattaki medyada dağıtılacak. Böylece Sony PlayStation 3 oyun konsolları "format savaşı" nda önemli bir rol oynayabilir.

Bazıları halihazırda gerçeğe dönüşen "format savaşını" kimin kazanacağını merak ederken, diğerleri HD sistemlerin potansiyel alıcılarını bu sorunun hem Blu-ray Disc hem de Blu-ray Disc oynayabilen oyuncuların ortaya çıkmasıyla çözüleceğine ikna ediyor. HD-DVD diskler. Çok formatlı cihazların 2007 sonunda piyasaya çıkması muhtemeldir. Her durumda, optik sürücüler için özel yonga setleri geliştiren ve üreten NEC, Broadcom ve STMicroelectronics şirketleri, çok formatlı video oynatıcılar ve bilgisayar sürücüleri oluşturmanın mümkün olacağı temelinde ürünleri göndermeye hazır olduklarını çoktan duyurdular. . NEC Electronics'in başkan yardımcısı Shigeo Niitsu, çok formatlı cihazların ortaya çıkmasının sadece bir zaman meselesi olduğundan emin. “HP gibi büyük bilgisayar üreticileri, her iki ortam formatıyla da uyumlu çözümler arıyor. Ve teknik olarak, bu tür cihazların üretimi için tamamen hazırız. "

Bununla birlikte, kullanıma hazır teknik çözümlerin mevcudiyeti, çok formatlı cihazların ortaya çıkması için yeterli bir koşul değildir - çoğu, önde gelen üreticilerin konumuna bağlıdır. Örneğin, 2006 baharında, Samsung Electronics ve LG defalarca çok formatlı HD formatlı oynatıcıların geliştirildiğini duyurdu (model isimleri bile halka açıklandı), ancak daha sonra bu planları terk ettiler. Bir dizi analiste göre, Koreli elektronik devleri, üye oldukları BDA'nın (Blu-ray Disc Association) baskısı altında çok formatlı cihazların piyasaya sürülmesini bırakmaya karar verdiler. Aynı zamanda, Pioneer temsilcileri, hem Blu-ray Disc hem de HD-DVD'yi desteklemesi gereken BDR-103 optik sürücünün planlanan piyasaya sürülmesiyle ilgili daha önce görünen raporları reddetti.

VMD okuyucunun optik sisteminin şeması

Uyumluluk sorununa bir çözümün tamamen farklı bir düzlemde bulunması mümkündür: örneğin, çeşitli formatlardaki kayıtların tek bir fiziksel ortamda depolanmasına izin veren hibrit diskler oluşturarak.

2006 yılında, Warner mühendisleri bilgileri aynı anda üç farklı standartta depolayabilen optik ortam oluşturma ilkelerini geliştirdiler: DVD, HD-DVD ve Blu-Ray Disk. Böyle bir disk çift taraflıdır: bir tarafta, diğer tarafta - HD-DVD ve Blu-Ray Disk - DVD formatının bir katmanı kaydedilir. Ana sır, disk yüzeyine daha yakın olan Blu-Ray Disk katmanını yapma teknolojisinde yatmaktadır (HD-DVD için 0,1 mm'ye karşı 0,6 mm). Blu-ray sürücüsündeki yansıyan lazer ışınının kararlı okuma için yeterince güçlü kalması için yarı saydam yapılmıştır. Bir HD-DVD cihazında, ışın Blu-Ray katmanından geçer, HD-DVD katmanının yüzeyinden yansır, tekrar Blu-Ray katmanından geçer ve optik alıcıya geri döner. Çok standartlı diskin yaratıcıları yeni bir icat için çoktan bir patent aldı ve Warner, filmlerden birinin deneme serisini böyle bir ortamda yayınlamayı planlıyor.

Eylül ayında, Warner için çok katmanlı çok formatlı disklerin endüstriyel üretimi için teknoloji geliştiren İngiltere merkezli New Medium Enterprises (NME) sözcüsü, çözümlerin bu tür ortamların maliyetini önemli ölçüde düşürdüğünü söyledi. Sunulan verilere göre, bir "üçlü" diskin üretim maliyeti, tek taraflı tek katmanlı bir DVD-ROM'un maliyetinden yalnızca 1.5 kat daha yüksek olacaktır. Bu haber halktan büyük bir tepki aldı ve hatta bazı medya başlıkları olan makaleler bile yayınladı: "Biçim savaşı başlangıçta öldürülebilir."

Bu aşamada HD-DVD ve Blu-Ray Diske olan ana ilginin esas olarak video kayıtlarının HD formatındaki dağıtımıyla ilgili olduğu göz önünde bulundurulduğunda, üçüncüsü, yani HD VMD (Yüksek Çözünürlüklü Çok Katmanlı Çok Katmanlı Disk) müdahale edebilir. onların mücadelesi. Geçen yılki incelemede, yukarıda bahsedilen NME şirketi tarafından geliştirilen VMD formatından bahsetmiştik. Bu çözümün özelliklerini kısaca hatırlayalım.

Aslında, VMD teknolojisi, DVD9 formatının mantıksal bir evrimidir. Optik ortam kapasitesindeki artış, belirli kayıt yoğunluğunu artırarak (mavi-mor lazere dayalı sistemlerde olduğu gibi) değil, temel DVD standardının temel fiziksel parametrelerini korurken bilgi katmanlarının sayısını artırarak gerçekleştirilir. (özellikle iz genişliği ve çukur boyutunun yanı sıra okuma sürücüsünde kullanılan ışık kaynağının dalga boyu).

VMD taşıyıcılarının bilgi katmanlarını oluşturmak için, özellikleri lazer ışınının ve yansımalarının girişimini en aza indirmeyi mümkün kılan özel bir yansıtıcı malzeme kullanılır. Bu malzemenin kimyasal bileşimi ve üretim teknolojisi, NME şirketinin teknik bilgisidir. VMD ortamı, DVD'lerle aynı fiziksel boyutlara (çap ve kalınlık) sahiptir. Plastik alt tabaka üzerinde oluşan her katmanın kalınlığı sadece 20-30 mikrondur. CD-ROM ve DVD-ROM ortamlarının endüstriyel kopyalanmasında yaygın olarak kullanılan enjeksiyon kalıplama teknolojisinin, ROM ortam katmanlarının üretimi için uygulanabilir olduğunu belirtmek gerekir. Bu, mevcut DVD-ROM üretim hatlarının VMD-ROM'ların üretimi için kullanılmasına izin verir. VMD-ROM ortamının maliyeti ile ilgili olarak, NME uzmanlarına göre, bu, çift katmanlı bir DVD yapma maliyetiyle karşılaştırılabilir olacaktır.

Tüketici video oynatıcı prototipi
DVD / EVD / HD VMD

VMD'nin yaratıcılarına göre, geliştirdikleri teknoloji (en azından teorik olarak) bir diskte paketlenmiş bilgi katmanlarının sayısını 20'ye çıkarmaya izin veriyor. Bir VMD diskinin her katmanı 5 GB'den biraz fazla veri içeriyor; bu nedenle, bu ortamların maksimum kapasitesi (kırmızı lazer tabanlı sistemler kullanılırken) 100 GB'a ulaşır. Şu anda, 20, 40 ve 50 GB kapasiteli VMD ROM taşıyıcılarının prototipleri çoktan oluşturuldu.

Geleneksel DVD-ROM sürücülerinden minimum tasarım farklılıkları nedeniyle, HD VMD sürücüleri mevcut DVD üretim hatlarında üretilebilir. Bu nedenle, HD VMD sürücülerinin üretimi DVD-ROM sürücülerden yalnızca biraz daha pahalıdır.

Dolayısıyla, HD VMD formatı tam uzunlukta filmleri HD formatında kaydetmek için yeterli bir kapasiteye sahiptir, ancak aynı zamanda çok daha uygun fiyatlı (HD-DVD ve Blu-Ray Disc ile karşılaştırıldığında) ortam ve video oynatıcılar. Tabii ki, şu anki aşamada yalnızca HD VMD ROM ortamı oluşturmak mümkündür, bu da bu formattaki sürücüleri bir PC'de kullanma olasılıklarını önemli ölçüde sınırlar. Aynı zamanda korsanlık sorunundan endişe duyan film endüstrisi temsilcilerinin gözünde HD VMD medyasının son kullanıcılar tarafından kopyalanmasının imkansızlığı oldukça avantajlı görünüyor. Dolayısıyla, filmleri kopyalamak için ortam kullanımı açısından, HD VMD mevcut ortamda HD-DVD ve Blu-Ray Disc'ten daha çekici görünüyor.

Farklı formatlardaki optik sürücülerin okuma sistemlerinin ana parametrelerinin karşılaştırılması

Kasım 2006'da bir NME temsilcisi, Yeni Yıl'dan önce bir HD VMD oynatıcı yayınlamayı planladığını duyurdu. Yaklaşık 175 $ olarak tahmin edilen cihaz DVD, EVD ve HD VMD medyasını oynatacak. Geçen yıl, HD VMD bir dizi Çin ve Hint filminin yanı sıra Çin pazarına uyarlanmış birkaç Amerikan filminin pilot denemelerini yayınladı. Ancak, bariz "Asya" odağına rağmen, HD VMD'nin yaratıcıları yakında Batı Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri pazarlarında güneşte bir yer için savaşmaya başlamayı umuyorlar.

Umut verici gelişmeler

İncelemenin son bölümünde, geçtiğimiz yıl boyunca açık kaynaklarda ortaya çıkan bilgileri optik depolama alanında umut verici birkaç gelişmeden bahsedeceğiz.

SVOD

Hitachi Maxell, sonbaharda CEATEC 2006'da Stacked Volumetric Optical Disc'in (SVOD) çalışan bir prototipini sergiledi. Bununla birlikte, yukarıda bahsedilen NME geliştirmesinden farklı olarak, bu durumda, monolitik çok tabakalı bir taşıyıcı kullanılmaz, ancak manyeto-optik kitaplıklarda kullanılanlara benzer boyutta bir koruyucu kartuş içine yerleştirilmiş bir dizi ince disket kullanılır. Medya üretiminde nano damgalama teknolojisinin kullanılması, bir diskin kalınlığını, geleneksel bir DVD'den 13 kat daha az olan yalnızca 92 mikrona indirmeyi mümkün kılmıştır. Disk çapı aynı kalır - 120 mm. İnce olmalarına rağmen, bu tür diskler, geleneksel DVD sürücülerinde kullanılan standart optik sistemler ve elektronik bileşenler kullanılarak okunabilir.

Bu disketlerden yüz tanesi bir SVOD kartuşunda bulunur

Sunulan SVOD prototipi, ortam başına toplam 940 GB kapasite için 100 ultra ince DVD içeren kartuşlarla çalışır. Diskler, sürücünün içine takılan özel bir mekanizma kullanılarak kartuştan otomatik olarak çıkarılır. SVOD, veri okurken veya yazarken dönerken disketin dengesini sağlamak için camdan yapılmış bir tabak kullanır. İnce disk, kartuştan çıkarıldıktan sonra, bir döner tabla üzerindeki esnek bir plak gibi tabağa yerleştirilir. Disketin sabitlenmesi için manyetik bir kelepçe sağlanmıştır. Dönme sırasında oluşan hava akımları, esnek diski destek diskine karşı güvenilir bir şekilde bastırır.

Bir disketin aynı kartuştan bir diğeriyle değiştirilmesi yaklaşık 10 saniye sürdüğünden, sürücü, büyük miktarlarda veri okuma ve yazma işleminin sürekliliğini sağlamayı mümkün kılan geniş bir arabellek bellek modülü ile donatılmıştır. bilgi.

Hitachi Maxell'in geliştiricileri, mavi-mor lazere dayalı bir sisteme geçişin, tek bir ince diske 50 GB'a kadar kayıt yapılmasına izin vereceğini, bunun da gelecekte SVOD ortamının toplam kapasitesini 10 TB'a çıkarmayı mümkün kılacağını iddia ediyorlar.

Yakın alanda

Bilindiği gibi, ortamın yansıtıcı tabakası üzerinde lazer ışınının oluşturduğu nokta boyutunu azaltarak geleneksel tasarıma sahip optik ortamın özgül kayıt yoğunluğunu artırmak mümkündür. Bu, hem kullanılan lazerin dalga boyunu azaltarak hem de optik sistemin sayısal açıklığını artırarak sağlanabilir. CD sürücüleri bir kızılötesi lazer (780 nm dalga boyu) ve 0,45 NA optik kullanır, DVD sürücüler bir kırmızı lazer (650 nm) ve 0,6 NA optik kullanır, Blu-ray Disk sürücüleri mavi-mor lazer (405 nm) ve sayısal bir optik kullanır 0,85 diyafram açıklığı.

Philips Research tarafından geliştirilen yakın alan optik kaydı, sürücünün optik kafası ile disk yüzeyi arasındaki mesafeyi önemli ölçüde azaltarak nokta boyutunu küçültür ve bu da geniş sayısal açıklığa sahip bir optik sistemin kullanılmasını mümkün kılar.

405 nm dalga boyuna sahip bir lazere dayalı bir pilot kurulumda, bilim adamları sürücünün optik kafası ile diskin yüzeyi arasındaki mesafeyi 25 nm'ye düşürmeyi başardılar (bu, piyasada satılan sabit disklerin performansıyla oldukça benzerdir) disk sürücüleri). Bu sayede, sürücünün okuma ünitesini 1.45 sayısal açıklığa sahip optik bir sistemle donatmak mümkün hale geldi. Sonuç olarak, spot boyutundaki azalma, 120 mm çapa sahip tek katmanlı bir ortamın kapasitesini, lazer kullanan Blu-Ray Disc sistemlerinden üç kat daha fazla olan 75 GB'ye çıkarmamıza olanak sağladı. aynı dalga boyu.

Bu teknolojiyi ticari olarak mevcut cihazlarda uygulama yolunda bir takım sorunlar olsa da, geliştiricilere göre, çözümlerine yönelik yöntemler zaten bulundu.

Yakın Alan İletişimi (NFC) teknolojisini yaratan Sony'nin geliştiricileri tarafından da benzer bir çözüm kullanıldı. NFC teknolojisi kullanılarak üretilen prototip bir optik sürücü, Kanada, Montreal'deki ODS 2006 uluslararası sergisinde sunuldu Optik sürücü kafası ile disk yüzeyi arasındaki boşluk sadece yaklaşık 20 nm'dir. NFC kullanımı, 120 mm çapa sahip tek katmanlı bir ortamın kapasitesini 60 GB'a çıkarmıştır.

Lensler yerine nanorodlar

Ken Crozier liderliğindeki Harvard Üniversitesi'ndeki bir grup bilim adamı tarafından ilginç bir gelişme sunuldu. Kamuoyuna açıklanan bilgilere göre, yarattıkları teknoloji, optik ortamda bilgi kayıt yoğunluğunu önemli ölçüde artırabilir. Bilim adamları, dalga boyu 830 nm olan bir lazer kullanarak 120 mm'lik bir diskte katman başına 3 TB'den bahsediyorlar.

Geliştiricilere göre, şu anda geleneksel optik sürücülerdeki kayıt yoğunluğunu artırma potansiyeli neredeyse tükenmiş durumda. Temel sorun, geleneksel lenslerle donatılmış optik sistemlerin teorik olarak bile, çapı kullanılan ışık kaynağının dalga boyunun yarısından daha az olacak şekilde net bir nokta elde etmeye izin vermemesidir - bu kırınımla engellenir.

Bu sorunu çözmek için bilim adamları, ışını odaklamak için lensleri değil, özel bir nano-optik cihazı kullanmayı önerdiler. Tasarımı, birbirinden 30 nm uzaklıkta bulunan iki altın kaplama nanoçubuktan oluşur. Bu cihaz, lazer ışınının enerjisini, çapı çubukların uçları arasındaki mesafeye eşit olan bir noktada yoğunlaştırmanıza olanak tanır. Nanorodlar ve "odak noktası" (yani, spot yarıçapının minimum olduğu düzlem) arasındaki mesafe yaklaşık 10 nm'dir. Elbette çıkarılabilir ortam sürücülerinde bu tür bir doğruluk sağlamak kolay olmayacaktır. Bununla birlikte, yakın alan optik kaydı kullanan deneyler, bu sorunun çözülemez olmadığını göstermektedir.

Optik sürücülerdeki bilgilerin kaydedilmesi ve okunması, bir lazer ışını kullanılarak temassız olarak gerçekleştirilir. Bu aygıtlar, öncelikle CD-ROM, CD-R, CD-RW ve DVD (ROM, R ve RW) sürücülerini içerir.

CD-ROM sürücüleri. CD-ROM (Kompakt Disk Okunur Bellek) cihazlarında, depolama ortamı, damgalama makineleri kullanılarak sıralı olarak üretilen ve yalnızca okuma amaçlı bir optik disktir (CD).

Kompakt disk, 12 cm çapında ve 1,2 mm kalınlığında şeffaf bir polimer disktir, bir tarafına yansıtıcı bir alüminyum tabakası püskürtülür ve bir şeffaf vernik tabakası ile hasara karşı korunur. Kaplama kalınlığı milimetrenin on binde biri kadardır.

Diskteki bilgiler, diskin eksenine yakın alandan çıkan bir spiral yol üzerinde bulunan bir dizi çöküntü ve çıkıntı (bunların seviyesi diskin yüzeyine karşılık gelir) şeklinde sunulur (sadece birkaç yüz iz vardır. yarıçap boyunca inç başına sabit diskin yüzeyine yerleştirilir). Böyle bir CD'nin kapasitesi 780 MB'a ulaşır ve bu da temelde yardım sistemleri ve geniş bir açıklayıcı temele sahip eğitim kompleksleri oluşturmayı mümkün kılar. Bilgi kapasitesi açısından bir CD, neredeyse 500 diskete eşittir. CD-ROM'dan bilgi okuma, sabit disk sürücülerinin hızından önemli ölçüde daha yavaş olmasına rağmen oldukça yüksek bir hızda gerçekleşir.

CD-R sürücüleri (Kaydedilebilir CD). Sıradan CD'leri okumanın yanı sıra, bilgileri özel optik CD-R disklerine bir kez kaydetmeye izin verirler. Bu tür disklerin bilgi hacmi 700 MB'dir.

Bu tür disklere kayıt, üzerlerinde ısıtıldığında koyulaşan organik malzemeden yapılmış ışığa duyarlı özel bir tabakanın varlığı nedeniyle gerçekleştirilir. Kayıt işlemi sırasında, lazer ışını, karartan ve ışığı yansıtıcı katmana iletmeyi durduran katmanın seçilen noktalarını ısıtır ve çöküntülere benzer alanlar oluşturur.

CD-R disklerine bilgi yazmak, büyük miktarda veriyi depolamanın ucuz ve hızlı bir yoludur.

CD-RW sürücüleri (Yeniden Yazılabilir CD). Diske birden çok kayıt yapma yeteneği sağlar. Bu tür disklerin bilgi hacmi 700 MB'dir.

CD-ROM sürücüsü - yalnızca herhangi bir CD-ROM'daki bilgileri okur. Buna göre, bu tür cihazlar okuma hızı ve önbellek açısından farklılık gösterecektir. CD-R sürücüsü - okuma ve yazma ve CD-RW sürücüsü yalnızca okumakla kalmaz, aynı zamanda yeniden yazar (bilgileri siler ve üzerine yeni bilgiler yazar). Bu tür sürücüler okuma / yazma / yeniden yazma hızlarında (ikincisi yalnızca CD-RW içindir) ve önbellek boyutunda farklılık gösterir.

DVD sürücüleri (Dijital Çok Yönlü Disk). İlk DVD'ler geçen yüzyılın 96-97 yılında piyasaya çıktı. DVD, her tür veri için mükemmel bir depolama ortamıdır ve sıradan bir bilgisayar depolama ortamı olarak kullanılır.

Dışarıdan bakıldığında, DVD normal bir CD gibi görünüyor ve daha yakından incelendiğinde bile farkı söylemek zor. Ancak, DVD'nin daha birçok olasılığı vardır. DVD'ler, CD-ROM'lardan 26 kat daha fazla veri depolayabilir.

DVD teknolojisi, depolama ortamı alanında büyük bir adım haline geldi. Standart tek taraflı, tek katmanlı bir disk 4,7 Gb veri depolayabilir. Ancak DVD'ler, bir tarafta depolanan veri miktarını 8,5 Gb'ye kadar artırmanıza olanak tanıyan çift katmanlı standarda göre yapılabilir.

Ayrıca DVD diskler çift taraflıdır, bu da disk kapasitesini 17 Gb'ye kadar artırır. Doğru, bir DVD'yi okumak için yeni bir aygıta (DVD-ROM) ihtiyacınız vardır, ancak DVD teknolojisi CD teknolojisiyle uyumludur ve DVD-ROM sürücüsü de farklı formatlardaki CD'leri okur.

Piyasada çeşitli birleşik optik disk sürücüleri mevcuttur. Örneğin, DVD-CD R / RW, DVD'leri ve CD'leri okumanıza ve CD'leri yazmanıza / yeniden yazmanıza olanak tanır. Diğer bir seçenek de DVD-RW - CD-RW'dir. DVD ve CD'leri okumanıza, yazmanıza ve yeniden yazmanıza izin verir.