Blu-ray er den moderne form for optiske medier, der bruges til film. Det reklamerer for støtte fra højere opløsninger og andre ekstra funktioner, såsom HDR-understøttelse over DVD. Men de faktiske forskelle mellem DVD- og Blu-ray-formaterne er ofte mindre godt forklaret og forstået.
Hvordan fungerer optiske medier?
Helt optiske mediediske har data kodet på sig i en række pits, som kan være både korte og lange. Disse huller aflæses derefter af en fokuseret laserstråle, når de passerer under læseren, mens disken drejer. Grubene er ikke kodet på overfladen af disken, i stedet kan et eller flere lag inde på disken have data skrevet til dem.
Mængden af data, der kan lagres på disken, er direkte relateret til, hvor tæt gruberne kan placeres ved siden af hinanden. Nærheden af hullerne på en disk er ikke nødvendigvis begrænset af, hvor tæt sammen det er muligt at lave dem, i stedet skyldes det primært størrelsen af laserpletten på disken. Med lasere med større bølgelængde er stedet bredere. Denne ændring i pletbredden skyldes diffraktionsforskelle mellem de forskellige bølgelængder og linsen. Effekten er forårsaget af den samme effekt som et prisme, der deler hvidt lys i forskellige farver.
Begrænsninger for DVD
Det traditionelle DVD-format bruger en rød laser med en bølgelængde på 650 nm. Denne lysbølgelængde betyder, at størrelsen af laserpletten ved datasporet er 1100 nm. Hver ring af data er 740 nm fra hinanden, hvilket giver mulighed for bredden af gruberne, giver en 30 nm clearance til laseren, før det næste eller forrige spor ville forstyrre.
Tip: En nanometer (nm) er en milliardtedel af en meter.
DVD'er kom i både enkelt- og dobbeltlagsformater med kapaciteter på henholdsvis 4,7 GB og 8,5 GB. Forøgelsen i kapaciteten mellem enkelt- og dobbeltlagsversionerne er ikke en lige fordobling, fordi pointen med laser er mindre defineret på det andet lag på grund af at det skal rejse gennem det første lag, som yderligere bryder lys. Denne effekt nødvendiggør, at datasporene adskilles med en lidt større afstand på det andet lag af en dobbeltlagsdisk, hvilket reducerer datatætheden.
DVD'er kom også i dobbeltsidede versioner med både single- og dual-layer versioner med henholdsvis 9,4 GB og 17,08 GB. Dobbeltsidede dvd'er skulle dog vendes for at få adgang til den anden side og fandt aldrig den store kommercielle succes.
Fordele ved Blu-ray
Blu-ray bruger teknisk set ikke en blå laser; lysets 405 nm bølgelængde er faktisk violet. Laserpletstørrelsen ved fokuspunktet på datasporet er 480 nm. Hver dataring er 320 nm fra hinanden, hvilket giver en 15 nm afstand mellem laserpunktet og interferens fra et andet spor.
Blu-ray-diske kommer i både enkelt- og dual-layer-formater, der understøtter henholdsvis 25 GB og 50 GB. Den opdaterede Ultra HD Blu-ray-standard bruger tre lag, hvor længderne af pits er blevet forkortet for at øge kapaciteten og læsehastighederne. Ultra HD Blu-ray-diske er tilgængelige i 50 GB dual-layer, 66 GB dual-layer og 100 GB triple-layer versioner.
Det afledte BDXL-format bruger fire lag til en samlet kapacitet på henholdsvis 100 GB og 128 GB for henholdsvis triple- og quad-layer-diske. BDXL-standarden var typisk beregnet til arkivlagring og er fuldstændig inkompatibel med Blu-ray-læsere.
Blu-ray 3D-standarden var relativt kortvarig, da populariteten af 3D-indhold og adgang til den nødvendige hardware ikke var høj nok til kommerciel levedygtighed. Den brugte triple-layer diske, som traditionelle 2D Blu-ray-afspillere oprindeligt slet ikke kunne læse. I en senere standardopdatering blev de to visninger kodet separat, så en 2D-afspiller kunne afspille en 2D-version af en 3D-film.
Sammenligning af afspilning
DVD'er er kun i stand til at afspille video med en maksimal opløsning på 720×480 eller 720×576. Blu-ray til sammenligning kan vise en maksimal videoopløsning på 1920×1080, mens Ultra HD Blu-ray kan vise video i 4K (3840×2160).
Både DVD og Blu-ray kan enten afspille deres respektive højeste opløsning video med 60 billeder i sekundet (fps) ved hjælp af interlacing eller med op til 30 fps ved hjælp af progressiv scanning. Ultra HD Blu-ray kan køre i sin fulde 4K-opløsning ved 60 fps ved hjælp af progressiv scanning.
Tip: Progressiv scanning viser hver række af pixels i en ramme i rækkefølge på skærmen. Interlacing er en teknik designet til at øge den tilsyneladende frame-rate ved at lave to pass for at vise en enkelt frame. I den første omgang tegnes alle ulige rækker af pixels; i den anden omgang tegnes alle lige rækker af pixels. Denne konvention med to gennemløb betyder, at interlaced videoformater faktisk har halvdelen af den annoncerede billedhastighed.