Blu-ray — это современная форма оптических носителей, которая используется для фильмов. Он рекламирует поддержку более высоких разрешений и другие дополнительные функции, такие как поддержка HDR через DVD. Но фактические различия между форматами DVD и Blu-ray часто менее хорошо объясняются и понимаются.
Как работают оптические носители?
На полностью оптических дисках данные закодированы в виде ряда ям, которые могут быть как короткими, так и длинными. Затем эти ямки считываются сфокусированным лазерным лучом, когда они проходят под считывателем во время вращения диска. Питы не кодируются на поверхности диска, вместо этого на один или несколько слоев внутри диска могут быть записаны данные.
Объем данных, которые можно хранить на диске, напрямую зависит от того, насколько близко друг к другу можно расположить питы. Близость ямок на диске не обязательно ограничивается тем, насколько близко друг к другу их можно сделать, а в основном из-за размера лазерного пятна на диске. У лазеров с большей длиной волны пятно шире. Это изменение ширины пятна связано с дифракционными различиями между различными длинами волн и линзой. Эффект вызван тем же эффектом, что и призма, разделяющая белый свет на разные цвета.
Ограничения DVD
В традиционном формате DVD используется красный лазер с длиной волны 650 нм. Эта длина волны света означает, что размер лазерного пятна на дорожке данных составляет 1100 нм. Каждое кольцо данных находится на расстоянии 740 нм друг от друга, что с учетом ширины ямок обеспечивает зазор в 30 нм для лазера, прежде чем следующая или предыдущая дорожка будет мешать.
Совет: один нанометр (нм) равен одной миллиардной части метра.
DVD выпускались как в однослойном, так и в двухслойном формате емкостью 4,7 ГБ и 8,5 ГБ соответственно. Увеличение емкости между однослойной и двухслойной версиями не является прямым удвоением, поскольку смысл лазер менее заметен на втором слое из-за того, что ему приходится проходить через первый слой, который еще больше преломляет свет. светлый. Этот эффект требует, чтобы дорожки данных были разделены немного большим расстоянием на втором слое двухслойного диска, что снижает плотность данных.
DVD также выпускались в двусторонних версиях с однослойными и двухслойными версиями емкостью 9,4 ГБ и 17,08 ГБ соответственно. Однако двусторонние DVD-диски нужно было перевернуть, чтобы получить доступ ко второй стороне, и они так и не имели большого коммерческого успеха.
Преимущества Blu-Ray.
Blu-ray технически не использует синий лазер; длина волны света 405 нм на самом деле фиолетовая. Размер лазерного пятна в точке фокусировки на дорожке данных составляет 480 нм. Каждое кольцо данных находится на расстоянии 320 нм друг от друга, что обеспечивает зазор 15 нм между лазерным пятном и помехой от другой дорожки.
Диски Blu-ray выпускаются как в однослойном, так и в двухслойном формате с поддержкой 25 ГБ и 50 ГБ соответственно. Обновленный стандарт Ultra HD Blu-ray использует три слоя, в которых длина питов была укорочена для увеличения емкости и скорости чтения. Диски Ultra HD Blu-ray доступны в двухслойных версиях емкостью 50 ГБ, двухслойной версии 66 ГБ и трехслойной версии емкостью 100 ГБ.
Производный формат BDXL использует четыре слоя для общей емкости 100 ГБ и 128 ГБ для трех- и четырехслойных дисков соответственно. Стандарт BDXL обычно предназначался для архивного хранения и совершенно несовместим с ридерами Blu-ray.
Стандарт Blu-ray 3D просуществовал относительно недолго, поскольку популярность 3D-контента и доступ к необходимому оборудованию были недостаточно высоки для коммерческой жизнеспособности. В нем использовались трехслойные диски, которые традиционные проигрыватели 2D Blu-ray изначально вообще не могли читать. В более позднем стандартном обновлении два вида были закодированы отдельно, чтобы 2D-плеер мог воспроизводить 2D-версию 3D-фильма.
Сравнение воспроизведения
DVD-диски способны воспроизводить видео только с максимальным разрешением 720×480 или 720×576. Для сравнения, Blu-ray может отображать максимальное разрешение видео 1920 × 1080, а Ultra HD Blu-ray может отображать видео с разрешением 4K (3840 × 2160).
И DVD, и Blu-ray могут воспроизводить видео с соответствующим самым высоким разрешением со скоростью 60 кадров в секунду (fps) с использованием чересстрочной развертки или со скоростью до 30 кадров в секунду с использованием прогрессивной развертки. Ultra HD Blu-ray может воспроизводиться с полным разрешением 4K со скоростью 60 кадров в секунду с использованием прогрессивной развертки.
Совет. При прогрессивной развертке каждый ряд пикселей в кадре отображается по порядку на экране. Чересстрочная развертка — это метод, предназначенный для увеличения видимой частоты кадров путем выполнения двух проходов для отображения одного кадра. При первом проходе рисуются все ряды пикселей с нечетными номерами; во втором проходе отрисовываются все четные ряды пикселей. Это соглашение о двух проходах означает, что форматы видео с чересстрочной разверткой фактически имеют вдвое меньшую объявленную частоту кадров.