Blu-ray är den moderna formen av optisk media som används för filmer. Den annonserar stöd från högre upplösningar och andra extrafunktioner som HDR-stöd över DVD. Men de faktiska skillnaderna mellan DVD- och Blu-ray-formaten är ofta mindre väl förklarade och förstådda.
Hur fungerar optiska medier?
Helt optiska mediadiskar har data kodad på sig i en serie av gropar, som kan vara både korta och långa. Dessa gropar läses sedan av en fokuserad laserstråle, när de passerar under läsaren medan skivan snurrar. Groparna är inte kodade på skivans yta, istället kan ett eller flera lager inuti skivan ha data skrivna till dem.
Mängden data som kan lagras på disken är direkt relaterad till hur nära groparna kan placeras bredvid varandra. Närheten till groparna på en skiva är inte nödvändigtvis begränsad av hur nära varandra det är möjligt att göra dem, istället beror det främst på storleken på laserfläcken på skivan. Med större våglängdslasrar är fläcken bredare. Denna förändring i punktbredd beror på diffraktionsskillnader mellan de olika våglängderna och linsen. Effekten orsakas av samma effekt som ett prisma som delar upp vitt ljus i olika färger.
Begränsningar för DVD
Det traditionella DVD-formatet använder en röd laser med en våglängd på 650 nm. Denna ljusvåglängd betyder att storleken på laserfläcken vid dataspåret är 1100 nm. Varje ring av data är 740 nm från varandra, vilket medger groparens bredd, ger ett 30 nm spelrum för lasern innan nästa eller föregående spår skulle störa.
Tips: En nanometer (nm) är en miljarddels meter.
DVD-skivor kom i både en- och dual-layer-format, med kapacitet på 4,7 GB respektive 8,5 GB. Ökningen av kapaciteten mellan enkel- och dubbelskiktsversionerna är inte en rak fördubbling eftersom poängen med lasern är mindre definierad på det andra lagret på grund av att den måste färdas genom det första lagret som ytterligare bryter ljus. Denna effekt nödvändiggör att dataspåren separeras med ett något större avstånd på det andra lagret av en dubbellagerskiva, vilket sålunda minskar datatätheten.
DVD-skivor kom också i dubbelsidiga versioner med både enkel- och dual-layer versioner med 9,4 GB respektive 17,08 GB. Dubbelsidiga DVD-skivor behövde dock vändas för att komma åt den andra sidan och fick aldrig någon större kommersiell framgång.
Fördelar med Blu-ray
Blu-ray använder tekniskt sett inte en blå laser; ljusets våglängd på 405 nm är faktiskt violett. Laserpunktstorleken vid fokuspunkten på dataspåret är 480 nm. Varje dataring är 320 nm från varandra, vilket ger ett 15 nm spelrum mellan laserpunkten och interferens från ett annat spår.
Blu-ray-skivor finns i både en- och dual-layer-format som stöder 25 GB respektive 50 GB. Den uppdaterade Ultra HD Blu-ray-standarden använder tre lager där längderna på groparna har förkortats för att öka kapaciteten och läshastigheten. Ultra HD Blu-ray-skivor finns i 50 GB dual-layer, 66 GB dual-layer och 100 GB triple-layer versioner.
Det härledda BDXL-formatet använder fyra lager för total kapacitet på 100 GB och 128 GB för trippel- respektive fyrlagersdiskar. BDXL-standarden var vanligtvis avsedd för arkivlagring och är helt inkompatibel med Blu-ray-läsare.
Blu-ray 3D-standarden var relativt kortlivad, eftersom populariteten för 3D-innehåll och tillgången till den nödvändiga hårdvaran inte var tillräckligt hög för kommersiell lönsamhet. Den använde trippellagerskivor som traditionella 2D Blu-ray-spelare ursprungligen inte kunde läsa alls. I en senare standarduppdatering kodades de två vyerna separat så att en 2D-spelare kunde spela upp en 2D-version av en 3D-film.
Jämförelse av uppspelning
DVD-skivor kan bara spela upp video med en maximal upplösning på 720×480 eller 720×576. Blu-ray i jämförelse kan visa en maximal videoupplösning på 1920×1080, medan Ultra HD Blu-ray kan visa video i 4K (3840×2160).
Både DVD och Blu-ray kan antingen spela upp sina respektive högsta upplösningsvideor med 60 bilder per sekund (fps) med interlacing eller med upp till 30 fps med progressiv skanning. Ultra HD Blu-ray kan köras i sin fulla 4K-upplösning vid 60 fps med progressiv skanning.
Tips: Progressiv skanning visar varje rad med pixlar i en ram, i ordning på skärmen. Interlacing är en teknik utformad för att öka den skenbara bildhastigheten genom att göra två pass för att visa en enda bildruta. I det första passet ritas alla udda rader med pixlar; i det andra passet ritas alla jämna rader med pixlar. Denna konvention med två pass innebär att sammanflätade videoformat faktiskt har hälften av den annonserade bildhastigheten.