Blu-ray è la forma moderna di supporto ottico utilizzato per i film. Pubblicizza il supporto da risoluzioni più elevate e altre funzionalità extra come il supporto HDR su DVD. Ma le effettive differenze tra i formati DVD e Blu-ray sono spesso spiegate e comprese meno bene.
Come funzionano i supporti ottici?
I dischi multimediali completamente ottici hanno dati codificati su di essi in una serie di pozzi, che possono essere sia corti che lunghi. Questi pozzi vengono quindi letti da un raggio laser focalizzato, mentre passano sotto il lettore mentre il disco gira. I pit non sono codificati sulla superficie del disco, invece, uno o più livelli all'interno del disco possono avere dati scritti su di essi.
La quantità di dati che possono essere archiviati sul disco è direttamente correlata a quanto vicini possono essere posizionati i box uno accanto all'altro. La vicinanza dei pozzi su un disco non è necessariamente limitata dalla distanza tra loro possibile, ma principalmente dalle dimensioni del punto laser sul disco. Con laser a lunghezza d'onda maggiore lo spot è più ampio. Questo cambiamento nella larghezza del punto è dovuto alle differenze di diffrazione tra le diverse lunghezze d'onda e la lente. L'effetto è causato dallo stesso effetto di un prisma che divide la luce bianca in diversi colori.
Limitazioni del DVD
Il tradizionale formato DVD utilizza un laser rosso con una lunghezza d'onda di 650 nm. Questa lunghezza d'onda della luce significa che la dimensione del punto laser sulla traccia dati è di 1100 nm. Ogni anello di dati è a 740 nm di distanza, il che, tenendo conto della larghezza dei box, garantisce uno spazio libero di 30 nm per il laser prima che la traccia successiva o precedente interferisca.
Suggerimento: un nanometro (nm) è un miliardesimo di metro.
I DVD erano disponibili sia nei formati single-layer che dual-layer, con capacità rispettivamente di 4,7 GB e 8,5 GB. L'aumento di capacità tra le versioni a uno e due strati non è un raddoppio diretto perché il punto della il laser è meno definito sul secondo strato perché deve viaggiare attraverso il primo strato che lo rifrange ulteriormente luce. Questo effetto richiede che le tracce di dati siano separate da una distanza leggermente maggiore sul secondo strato di un disco a doppio strato diminuendo così la densità dei dati.
I DVD erano disponibili anche in versioni fronte-retro con versioni a strato singolo e doppio che offrivano rispettivamente 9,4 GB e 17,08 GB. I DVD a doppia faccia, tuttavia, dovevano essere capovolti per accedere al secondo lato e non hanno mai avuto molto successo commerciale.
Vantaggi del Blu-ray
Blu-ray non utilizza tecnicamente un laser blu; la lunghezza d'onda della luce di 405 nm è in realtà viola. La dimensione del punto laser nel punto focale sulla traccia dati è 480 nm. Ogni anello di dati è a 320 nm di distanza, il che garantisce una distanza di 15 nm tra il punto laser e l'interferenza da un'altra traccia.
I dischi Blu-ray sono disponibili sia nei formati single-layer che dual-layer che supportano rispettivamente 25 GB e 50 GB. Lo standard Ultra HD Blu-ray aggiornato utilizza tre strati in cui le lunghezze dei box sono state ridotte per aumentare la capacità e la velocità di lettura. I dischi Blu-ray Ultra HD sono disponibili nelle versioni da 50 GB a doppio strato, 66 GB a doppio strato e 100 GB a triplo strato.
Il formato BDXL derivato utilizza quattro livelli per capacità totali di 100 GB e 128 GB rispettivamente per dischi a triplo e quad-strato. Lo standard BDXL era tipicamente pensato per l'archiviazione ed è del tutto incompatibile con i lettori Blu-ray.
Lo standard Blu-ray 3D ha avuto vita relativamente breve, poiché la popolarità dei contenuti 3D e l'accesso all'hardware richiesto non erano abbastanza elevati per la fattibilità commerciale. Utilizzava dischi a triplo strato che i tradizionali lettori Blu-ray 2D originariamente non potevano leggere affatto. In un successivo aggiornamento standard, le due viste sono state codificate separatamente in modo che un lettore 2D potesse riprodurre una versione 2D di un film 3D.
Confronto di riproduzione
I DVD sono in grado di riprodurre video solo con una risoluzione massima di 720×480 o 720×576. Blu-ray in confronto può visualizzare una risoluzione video massima di 1920 × 1080, mentre Ultra HD Blu-ray può visualizzare video a 4K (3840 × 2160).
Sia il DVD che il Blu-ray possono riprodurre i rispettivi video con la massima risoluzione a 60 fotogrammi al secondo (fps) utilizzando l'interlacciamento o fino a 30 fps utilizzando la scansione progressiva. Ultra HD Blu-ray può essere eseguito alla sua piena risoluzione 4K a 60 fps utilizzando la scansione progressiva.
Suggerimento: la scansione progressiva visualizza ogni riga di pixel in un fotogramma, in ordine sullo schermo. L'interlacciamento è una tecnica progettata per aumentare il frame rate apparente effettuando due passaggi per visualizzare un singolo frame. Nel primo passaggio, vengono disegnate tutte le righe di pixel dispari; nel secondo passaggio vengono disegnate tutte le righe pari di pixel. Questa convenzione di due passaggi significa che i formati video interlacciati hanno effettivamente la metà del frame rate pubblicizzato.