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Technologie Disques Nouvelle-Génération

Présentation

Commençons par jeter un œil à quelques-uns des facteurs qui expliquent que les disques optiques peuvent contenir tant de données.

L'Optique

Optique

Intéressons-nous tout d'abord au faisceau laser qui sert à la gravure
et à la lecture d'un disque optique.

Un élément important du laser est la lentille servant à focaliser la lumière du laser sur le disque. Les paramètres qui déterminent la quantité de données pouvant être inscrites sur un disque sont la Longueur d'Onde du laser et l'Ouverture Numérique (ON) de la lentille.

Vous savez peut-être que la longueur d'onde du faisceau lumineux et sa couleur sont intimement liées. Une lumière à faible longueur d'onde sera plus rouge, alors qu'une lumière à forte longueur d'onde ira vers le bleu ou le violet (voir infrarouge et ultraviolet).

Le terme Ouverture Numérique est toutefois peut-être nouveau pour vous. Dans notre cas, l'Ouverture Numérique (ON) d'une lentille optique est sa capacité à focaliser la lumière sur un point spécifique depuis une distance déterminée, une petite distance ayant un résultat plus grand en termes d'Ouverture Numérique.

Une ON plus grande et une longueur d'onde de laser plus courte Lazerproduiront un point de focalisation plus petit, c'est-à-dire une plus grande précision. La surface du faisceau qui frappe la piste de données pendant l'enregistrement et crée les minuscules trous représentant les bits (1 bit = 1/8 octet) est appelée le diamètre du laser.

Le diamètre du laser est le rapport longueur d'onde / ON. C'est pour cela que l'on obtient de plus petits "trous de données" si la longueur d'onde est faible et l'ON plus importante. Cela signifie aussi que la distance entre deux sillons (Track Pitch) sur un disque optique peut être plus faible.
La piste sur laquelle sont enregistrées les données, contrairement au vinyl, commence au centre du disque.

Les données sont gravées sous forme de minuscules trous, les alvéoles, le long de la piste
de données. Les alvéoles sont séparées les unes des autres par des espaces le long de la piste appelés espacements. La lumière du laser est réfléchie puis interprétée sous forme de 0 et de 1 suivant qu'elle a rencontré ou non une alvéole. Il existe une taille minimale d'espacement, déterminée par la dimension du laser. Par ailleurs, si cette taille est réductible, il est possible d'enregistrer plus de données sur un même disque.

Le Disque

Disque optique

Le disque optique en lui-même est également un facteur important de l'équation. Par exemple, plus sa couche protectrice est épaisse, plus il faudra de puissance au laser pour atteindre la piste de données, et donc plus l'énergie consommée par le lecteur optique sera importante.

Une couche plus épaisse signifie aussi une plus grande distance entre la lentille et la piste de données, par conséquent une Ouverture Numérique plus petite, un point de focalisation plus grand et donc une distance entre pistes de données plus large. Si au contraire la couche de protection est plus fine, et la piste de données plus proche de la surface, alors l'Ouverture Numérique sera plus grande et plus de données pourront être stockées sur le disque optique.

Un disque peut par ailleurs contenir plusieurs couches de données, en fonction de son épaisseur. Dans le cas des DVDs traditionnels, on observe ce phénomène avec les disques double couche, dont la capacité est environ deux fois plus grande que celle des disques simple couche.

Observons maintenant la distance entre la lentille et la piste de données. Il est notoire que
les CDs et les DVDs se comporteront mal s'ils sont rayés ou bien couverts de poussière. Plus
la lentille se trouve près de la surface optique, et plus la piste de données est proche de la surface,
plus le disque sera sensible à la poussière et aux rayures.

Autres facteurs

Formats de cmopression de disque

Certes, la compression n'est pas directement liée au disque ou au graveur mais plutôt aux algorithmes du logiciel. Cependant, les techniques de compression prises en charge par un disque jouent tout de même un rôle. Une meilleure technique de compression permettra de stocker plus de données sur le disque.

Le taux de transfert des données sur un disque optique dépend de certaines des spécificités sus-mentionnées comme la taille minimale d'une alvéole ou la vitesse à laquelle tourne le disque. Plus celui-ci tourne vite, plus la quantité de données que l'on pourra y graver ou lire sera élevée.

Si les alvéoles sont plus petites, alors on pourra également graver et lire des données plus rapidement.

La Gravure

Regardons maintenant de plus près comment se passe la phase de gravure. Les disques enregistrables sont simplement des disques dont la piste de données est "vide". Une couche de données réfléchissante est recouverte d'une couche avec un colorant photosensible, c'est-à-dire sensible à la lumière. Lors de la gravure, ce colorant est brûlé, ce qui produit des trous. Ce procédé est assimilable à celui de la photographie.

Gravure

Pour un disque enregistrable, il n'est pas possible d'inverser le processus d'enregistrement. En revanche, pour un disque ré-inscriptible, la couche de données est couverte d'un alliage spécial de métaux dont on peut, en jouant sur la puissance du laser et donc sa température, changer la structure atomique de manière à "effacer" les données qui auront été inscrites sur le disque et donc lui faire retrouver sa structure originale.

Selon la température à laquelle il est soumis, l'alliage spécial de métaux qui couvre la couche de données modifie la façon dont il reflète la lumière. C'est ainsi que les alvéoles sont générées.