fizika CD-a povjest nosača zvuka o digitalnoj tehnologiji CD pod mikroskopom difrakcija na CD-u čitanje digitanog zapisa budućnost se zove DVD
apacitet CD-a od 680 Mb dovoljan da se na CD spremi 60 do 70 minuta kvalitetnog audio signala i tek nekoliko minuta kvalitetnog video zapisa. Želja da se na optički disk, kao što je CD, pohrani cjelovečernji film u digitalnoj formi je bila glavna motivacija u nastojanju da se proizvede optički disk s mnogo većim kapaciteom od standardnog CD-a. Ta nastojanja su urodila polodom tako da je razvijena tehnologija koja omogućava da se na optički disk veličine CD-a pohrani, do nedavno nezamislivih, 17 Gb informacija.
Prije nego prijeđemo na tehničke detalje, samo riječ dvije o nazivu. Upravo zbog toga što je novi disk bio predviđen kao nosač video informacije nazvan je Digitalni Video Disc tj. DVD. Međutim, uskoro se ispostavilo da će namjena tih diskova biti mnogo šira pa je naziv promjenjen ali tako da je skraćenica ostala ista. Naime, DVD sada znači Digital Versatile Disk što bi slobodno prevedeno značilo Digitalni Višenamjenski Disk.

Pogledajmo sada koja su tehnička rješenja dovela do tako enormnog povećanja kapaciteta optičkog diska.

Da bi povećali količinu informacija pohranjenu na disku iste veličine kao što je standardni CD, stručnjaci su došli do niza interesantnih rješenja. Jedna od ideja koja se sama po sebi nameće je smanjenje veličine izbočina. Mada su izbočine jedna od najmanjih objekata koje je čovjek kreirao u tehičke svrhe, ne postoje ozbiljnija ograničenja u proizvodnju diskova s još manjim izbočinama. Glavno ograničenje, što se minimalne veličine izbočine tiče, je u valnoj duljini laserske svjetlosti. Kao što smo napomenuli, za određenu valnu duljinu postoji prirodno ograničenje u širni svjetlosnog snopa. Kod standardnog CD-a koristi se laserska dioda koja emitira u infra-crvrnom podrucju (780 nm). Za DVD diskove se koristi se laserska dioda koja emitira crvenu svjetlost valne duljine 640 nm. Konstrukcija izvora laserske svjetlosti sa što manjom valnom duljinom permanentni je cilj mnogobrojnih istraživačkih laboratorija širom svijeta. Trenutačno se intenzivno radi na izradi laserske diode koja bi emitirala svjetlost u plavom dijelu spektra. Znanstvenici istraživačkog centra u Santa Barbari na Universitz of Califorinia uspjeli su proizveli galij-nitrid lasersku diodu koja emitira svjetlost valne duljine od svega 420 nm. Upotreba ovakvih dioda u CD tehnologiji bi omogućila proizvodnju optičkih diskova s još minijaturnijim izbočinama i sukladno tome, još mnogo većim kapacitetom.
No, vratimo se promjenama u strukturi diska koje je omogućila upotreba svjetlost valne duljine 640 nm. U tablici dolje sumirane su razlike karakterističnih parametara CD-a i DVD-a.
DVD CD
Promjer diska 120 mm 120 mm
Debljina diska 0.6mm x 2 1.2 mm
Poprečni razmak izbočina 0.74 um 1.6 um
Širina izbočine 0.2 um 0.5 um
Najmanja duljina izbočine 0.4 um 0.834 um
Valna duljina svjetlosti 640 nm 780 nm
Kapacitet diska 4.7-17 Gb 0.68 Gb
Slika dolje vjerojatno mnogo uvjerljivije prikazuje razliku između CD-a i DVD diska
Kao što je navedeno u tablici, DVD s jednim slojem (uskoro ćemo se uvjeriti da DVD, za razliku od CD-a može imati nekoliko slojeva) ima kapacitet od 4.7 Gb a naziv diska je DVD-5. Kapacitet DVD je dakle skoro sedam puta veći od kapaciteta CD-a. Nešto manji omjer kapaciteta se može izračunati direktno iz omjera površina izbočina. Uvjerite i sami.
Jedna od mogućnosti da se poveća kapacited diska je da se dva diska "slijepe" tako da i jedna i druga strana CD nosi informaciju. Upravo tako izgleda DVD disk čiji je kapacitet naprosto dvostruko veći nego DVD-5 diska. Taj disk nosi naziv DVD-10. Kao što možete naslutiti i kao što slika dolje pokazuje, ovakav disk zahtjeva dva izvora svjetlosti, dvije laserske diode: jednu ispod i drugu iznad diska.
Drugi način da se poveća kapacitet diska u odnosu na CD konfiguraciju je da se u jednom te istom plastičnom disku smjeste dva sloja izbočina, jedan iza drugoga kao što to pokazuje slika dolje. Ovakav disk ima kapacitet 8.5 Gb i nosi naziv DVD-9. Razlog što DVD-9 ima nešto manji kapacitet nego DVD-10 skriva se u činjenici da minimalna duljina izbočine u drugom sloju DVD-9 diska mora je za oko 10% veća nego u prvom sloju.
Jasno je da je tehnologija vezana uz DVD-9 nesto zahtjevnija nego kod diskova DVD-5 ili DVD-10. Za razliku od ovih diskova ili standardnog CD-a gdje je reflektirajući sloj (aluminijski film) napravljen tako da reflektira što efikasnije upadnu svjetlost, u slučaju DVD-9 prvi sloj mora jedan dio svjetlosti reflektirati a jedan dio propustiti do drugog sloja. Parametri koji određuju koji dio intenziteta svjetlosti će biti reflektiran a koji propusten kroz neki sloj su koeficijent refleksije (R)i koeficijent transmisije (T). R i T su brojevi između 0 i 1 a povezuje ih relacija R+T=1, što zapravo znači da je količina reflektirane i transmitirane svjetlosti jednaka upadnom intenzitetu svjetlosti. R=1 znači da se sva svjetlost reflektira te da sloj ne propusta svjetlost (T=0). R=0.5 i T=0.5 pak znači da se pola intenziteta reflektira a pola propusti.
U slučaju DVD-9 jasno je da koeficijent refleksije drugog sloja R(2) treba biti po mogućnosti 1, što znači da je poželjno da se svjetlost na sloju dva što bolje reflektira. Citanje binarne informacije iz prvog sloja je potpuno identično situaciji prethodno opisanoj u poglavlju "KAKO DO ZVUKA". U slučaju drugog sloja situacija je nešto kompleksnija. Budući da svjetlost kroz prvi sloj mora doprijeti do drugog sloja, koeficijent refleksije prvog sloja R(1) mora biti manji od 1. Kao što to slika lijevo pokazuje intenzitet svjetlost koja čita informaciju iz drugog sloja će prolaskom kroz prvi sloj biti umanjena za koeficijent transmisije T(1)zato jer se dio svjetlosti čiji je intenzitet R(1)I (plava linija) reflektira na prvom sloju. Nakon prolaska kroz prvi sloj i refleksije na drugom sloju svjetlost mora ponovno proći kroz prvi sloj pa će njen intenzitet biti ponovno umanjen za koeficijent ransmisije T(1) jer se dio svjetlost intenziteta R(1)R(2)T(1)I (ljubičasta linija) reflektira na prvom sloju nazad u disk. Konačno, intenzitet svjetlosti koja će izaci iz diska dana je izrazom T(1)R(2)T(1)I. Budući da je R(2) približno 1 onda je intenzitet jednak T(1)T(1)I.
Možemo se pitati i kakvog utjecaja ima na reprodukciju nepoželjna refleksija na prvom sloju. Kao što to slika lijevo prikazuje, zbog toga što je laerski snop jako fokusiran površina prvog sloja koja je obasjana svjetlošću mnogo puta je veća nego površina na drugom sloju gdje je fokusiranje namješteno tako da širina snopa bude jednako dvostrukoj širini izbočine (vidi poglavlje KAKO DO ZVUKA). Dobro nam je poznato što se dešava s intenzitetom reflektirane svjetlosti koja se raspršuje na ravnini ili izbočini. On će varirati od nule do nekog maksimalnog intenziteta "I". Ali što je s intenzitetom reflektirane svjetlosti na prvom sloju. Budući da se svjetlost uvjek reflektira s mnoštva izbočina i ravnih dijelova diska intenzitet reflektirane svjetlosti će uvijek biti isti, bez obzira na kojem dijelu diska svjetlost pada. Dakle, jedina promjena intenziteta dolazit će zbog refleksije na drugom sloju.
Iz svega gore navedenog jasno je da možemo konstruirati takav disk koji će se sastojati od dva slijepljena diska (kao DVD-10) ali i s dva sloja sa svake strane (kao kod DVD-9) Takav disk će, dakle, kao što to slika dolje prikazuje, imati četiri sloja binarnih zapisa s ukupnim kapacitetom od 17 Gb a njegov naziv je DVD-18.
Kapacitet od 17 Gb je dovoljno velik da se na DVD-18 može pohraniti nekoliko sati kvalitetnog video zapisa, preko 30 sati vrhunskog audio zapisa. Čini se da više nema nikavih tehnoloških razloga da DVD tehnologija ne počne zamjenjivati CD tehnologiju. Za sve one koji su zabrinuti za svoje skupe CD kolekcije - riječ utjehe: DVD čitači će moći čitati i CD-ove. Jedini razlog zbog čega DVD još nije ušla u široku upotrebu je komplicirana procedura uspostavljanja tehnološkog stndarda za DVD. Budući da je potpuno izvjesno da će DVD tehnologija bitno utjecati na razvoj računalske, audio i video tehnologije koje imaju različite standarde potrebno je te standarde uskladiti tako da se npr. audio disk bez problema "vrti" u računalu ali i u video čitaču što sada nije moguće. Bez obzira što će proći još neko vrijeme prije nego DVD ozbiljnije počne zamjenjivati CD tehnologiju na Internetu već sad postoje velike količine informacija koje su vezane za sve aspekte sadašnjeg i budućeg korištenja DVD tehnologije. Naš putokaz će vas odvesti do nekih najinteresantnijih.
PHYSICAL PARAMETERS Ova stranica je, vjerojatno, najopširniji i najprecizniji izvor mnogobrojnih fizikalnih parametara za CD i DVD diskove na cijelom Internetu.
C-CUBE MICROSYSTEMS Na ovoj stranici nećete naći previše tehnoloških detalja ali će ona biti dragocjen izvor informacija svima onima koji se više interesiraju za razne aspekte budućeg korištenja DVD tehnologije. Tamo ćete naći naslove poput "DVD on PC", "DVD and the Internet" ili "The First Wide-Screen Video Format"
TOSHIBA Technical Specifications Toshiba je jedna od kompanija koja prednjači u razvoju DVD tehnologije i sigurno je pravo mjesto za informacije iz prve ruke.
| SADRŽAJ | MALO POVJESTI | DIGITALNI SVIJET | STRUKTURA CD-a | SVE BOJE CD-a |
| KAKO DO ZVUKA | | BUDUCNOST CD-a |
ZADNJA PROMJENA: 3. ožujak 1998
ZADNJA PROVJERA HTML VEZA: 3. ožujak 1998
URL:http://eskola.hfd.hr/fiz_sva_stva/CD/buducnost_CD-a/cd6.html