Blu-ray er den moderne formen for optiske medier som brukes til filmer. Den annonserer støtte fra høyere oppløsninger, og andre ekstra funksjoner som HDR-støtte over DVD. Men de faktiske forskjellene mellom DVD- og Blu-ray-formatene er ofte mindre godt forklart og forstått.
Hvordan fungerer optiske medier?
Helt optiske mediedisker har data kodet på seg i en serie med groper, som kan være både korte og lange. Disse gropene blir deretter lest av en fokusert laserstråle, når de passerer under leseren mens disken spinner. Gropene er ikke kodet på overflaten av disken, i stedet kan ett eller flere lag inne på disken ha data skrevet til seg.
Mengden data som kan lagres på disken er direkte relatert til hvor nært gropene kan plasseres ved siden av hverandre. Nærheten til gropene på en disk er ikke nødvendigvis begrenset av hvor nær hverandre det er mulig å lage dem, i stedet er det først og fremst på grunn av størrelsen på laserflekken på disken. Med lasere med større bølgelengde er flekken bredere. Denne endringen i punktbredde skyldes diffraksjonsforskjeller mellom de forskjellige bølgelengdene og linsen. Effekten er forårsaket av samme effekt som et prisme som deler hvitt lys i forskjellige farger.
Begrensninger for DVD
Det tradisjonelle DVD-formatet bruker en rød laser med en bølgelengde på 650 nm. Denne bølgelengden av lys betyr at størrelsen på laserpunktet ved datasporet er 1100 nm. Hver ring med data er 740 nm fra hverandre, noe som tar hensyn til bredden på gropene, gir en 30 nm klaring for laseren før neste eller forrige spor ville forstyrre.
Tips: En nanometer (nm) er en milliarddel av en meter.
DVD-er kom i både enkelt- og tolagsformater, med kapasiteter på henholdsvis 4,7 GB og 8,5 GB. Økningen i kapasitet mellom enkelt- og tolagsversjoner er ikke en rett dobling fordi poenget med laser er mindre definert på det andre laget på grunn av at det må reise gjennom det første laget som ytterligere bryter lys. Denne effekten nødvendiggjør at datasporene separeres med en litt større avstand på det andre laget av en tolags disk, og dermed reduseres datatettheten.
DVDer kom også i tosidige versjoner med både enkelt- og tolagsversjoner med henholdsvis 9,4 GB og 17,08 GB. Dobbeltsidige DVD-er måtte imidlertid snus for å få tilgang til den andre siden og fant aldri mye kommersiell suksess.
Fordeler med Blu-ray
Blu-ray bruker teknisk sett ikke en blå laser; 405 nm bølgelengden til lys er faktisk fiolett. Laserpunktstørrelsen ved fokuspunktet på datasporet er 480 nm. Hver ring med data er 320 nm fra hverandre, noe som gir en 15 nm klaring mellom laserpunktet og interferens fra et annet spor.
Blu-ray-disker kommer i både enkelt- og tolagsformater som støtter henholdsvis 25 GB og 50 GB. Den oppdaterte Ultra HD Blu-ray-standarden bruker tre lag hvor lengdene på gropene er forkortet for å øke kapasiteten og lesehastigheten. Ultra HD Blu-ray-disker er tilgjengelige i 50 GB dual-layer, 66 GB dual-layer og 100 GB triple-layer versjoner.
Det avledede BDXL-formatet bruker fire lag for en total kapasitet på 100 GB og 128 GB for henholdsvis trippel- og firelagsdisker. BDXL-standarden var vanligvis ment for arkivlagring og er fullstendig inkompatibel med Blu-ray-lesere.
Blu-ray 3D-standarden var relativt kortvarig, da populariteten til 3D-innhold og tilgang til nødvendig maskinvare ikke var høy nok for kommersiell levedyktighet. Den brukte trippellagsdisker som tradisjonelle 2D Blu-ray-spillere opprinnelig ikke kunne lese i det hele tatt. I en senere standardoppdatering ble de to visningene kodet separat slik at en 2D-spiller kunne spille av en 2D-versjon av en 3D-film.
Sammenligning av avspilling
DVD-er er kun i stand til å spille av video med en maksimal oppløsning på 720×480 eller 720×576. Blu-ray til sammenligning kan vise en maksimal videooppløsning på 1920×1080, mens Ultra HD Blu-ray kan vise video i 4K (3840×2160).
Både DVD og Blu-ray kan enten spille av deres respektive høyeste oppløsningsvideo med 60 bilder per sekund (fps) ved hjelp av interlacing eller med opptil 30 fps ved bruk av progressiv skanning. Ultra HD Blu-ray kan kjøre med full 4K-oppløsning ved 60 fps ved hjelp av progressiv skanning.
Tips: Progressiv skanning viser hver rad med piksler i en ramme, i rekkefølge på skjermen. Interlacing er en teknikk designet for å øke den tilsynelatende bildefrekvensen ved å gjøre to pass for å vise en enkelt frame. I den første passeringen tegnes alle rader med piksler med oddetall; i den andre omgangen tegnes alle jevne rader med piksler. Denne konvensjonen med to pass betyr at interlaced videoformater faktisk har halvparten av den annonserte bildefrekvensen.