Miten Blu-Ray eroaa DVD:stä?

Blu-ray on nykyaikainen optisen median muoto, jota käytetään elokuvissa. Se mainostaa tukea korkeammille resoluutioille ja muita lisäominaisuuksia, kuten HDR-tukea DVD:n kautta. Mutta todellisia eroja DVD- ja Blu-ray-muotojen välillä selitetään ja ymmärretään usein huonommin.

Miten optinen media toimii?

Täysoptisilla medialevyillä on dataa koodattuina sarjana kuoppia, jotka voivat olla sekä lyhyitä että pitkiä. Nämä kuopat luetaan sitten kohdistetulla lasersäteellä, kun ne kulkevat lukijan alta levyn pyöriessä. Kuoppia ei ole koodattu levyn pintaan, vaan yhteen tai useampaan levyn sisällä olevaan kerrokseen voi olla kirjoitettu dataa.

Levylle tallennettavan tiedon määrä riippuu suoraan siitä, kuinka lähelle kaivoja voidaan sijoittaa vierekkäin. Levyllä olevien kuoppien läheisyyttä ei välttämättä rajoita se, kuinka lähelle ne on mahdollista tehdä, vaan se johtuu ensisijaisesti levyn laserpisteen koosta. Suuremmilla aallonpituuksilla lasereilla piste on leveämpi. Tämä pisteen leveyden muutos johtuu eri aallonpituuksien ja linssin välisistä diffraktioeroista. Vaikutuksen aiheuttaa sama vaikutus kuin prisma, joka jakaa valkoisen valon eri väreiksi.

DVD:n rajoitukset

Perinteisessä DVD-muodossa käytetään punaista laseria, jonka aallonpituus on 650 nm. Tämä valon aallonpituus tarkoittaa, että laserpisteen koko dataradalla on 1100 nm. Jokainen datarengas on 740 nm:n etäisyydellä toisistaan, mikä ottaa huomioon kuoppien leveyden, antaa laserille 30 nm:n välyksen ennen kuin seuraava tai edellinen raita häiritsee.

Vihje: Yksi nanometri (nm) on metrin miljardisosa.

DVD-levyjä oli sekä yksi- että kaksikerroksisissa muodoissa, joiden kapasiteetti oli 4,7 Gt ja 8,5 Gt. Kapasiteetin lisäys yksi- ja kaksikerroksisten versioiden välillä ei ole suoraa kaksinkertaistamista, koska laserin piste on vähemmän määritelty toisessa kerroksessa, koska sen täytyy kulkea ensimmäisen kerroksen läpi, mikä taittaa edelleen valoa. Tämä vaikutus edellyttää, että dataraidat on erotettava toisistaan ​​hieman suuremmalla etäisyydellä kaksikerroksisen levyn toisella kerroksella, mikä vähentää datatiheyttä.

DVD-levyistä tuli myös kaksipuolisia versioita, joissa sekä yksi- että kaksikerroksiset versiot tarjoavat 9,4 Gt ja 17,08 Gt. Kaksipuoliset DVD-levyt piti kuitenkin kääntää toiselle puolelle pääsyä varten, eivätkä ne koskaan saavuttaneet suurta kaupallista menestystä.

Blu-ray:n edut

Blu-ray ei teknisesti käytä sinistä laseria; valon 405 nm aallonpituus on itse asiassa violetti. Laserpisteen koko dataradan tarkennuspisteessä on 480 nm. Jokainen datarengas on 320 nm:n etäisyydellä toisistaan, mikä antaa 15 nm:n välyksen laserpisteen ja toisen raidan aiheuttamien häiriöiden välillä.

Blu-ray-levyjä on sekä yksi- että kaksikerroksisissa muodoissa, jotka tukevat 25 Gt ja 50 Gt. Päivitetty Ultra HD Blu-ray -standardi käyttää kolmea kerrosta, joissa kuoppien pituuksia on lyhennetty kapasiteetin ja lukunopeuksien lisäämiseksi. Ultra HD Blu-ray -levyjä on saatavana 50 Gt:n kaksikerroksisena, 66 Gt:n kaksikerroksisena ja 100 Gt:n kolmikerrosversiona.

Johdannainen BDXL-muoto käyttää neljää kerrosta kokonaiskapasiteetille 100 Gt ja 128 Gt kolmikerroksisille ja nelikerroksisille levyille. BDXL-standardi oli tyypillisesti tarkoitettu arkistointiin, eikä se ole täysin yhteensopiva Blu-ray-lukijoiden kanssa.

Blu-ray 3D -standardi oli suhteellisen lyhytikäinen, koska 3D-sisällön suosio ja tarvittavien laitteistojen saatavuus eivät olleet riittävän korkeat kaupalliseen elinkelpoisuuteen. Se käytti kolmikerroksisia levyjä, joita perinteiset 2D Blu-ray -soittimet eivät alun perin pystyneet lukemaan ollenkaan. Myöhemmässä vakiopäivityksessä nämä kaksi näkymää koodattiin erikseen, jotta 2D-soitin voisi toistaa 2D-version 3D-elokuvasta.

Toiston vertailu

DVD-levyt pystyvät toistamaan videota vain enintään 720 × 480 tai 720 × 576 resoluutiolla. Vertailun vuoksi Blu-ray pystyy näyttämään videon maksimiresoluutiolla 1920×1080, kun taas Ultra HD Blu-ray pystyy näyttämään videota 4K-tarkkuudella (3840×2160).

Sekä DVD että Blu-ray voivat joko toistaa korkeimman resoluutionsa videota 60 ruutua sekunnissa (fps) lomituksen avulla tai jopa 30 fps:n nopeudella progressiivista skannausta käyttämällä. Ultra HD Blu-ray voi toimia täydellä 4K-resoluutiolla 60 fps nopeudella progressiivista skannausta käyttämällä.

Vihje: Progressiivinen skannaus näyttää jokaisen pikselin rivin kehyksessä järjestyksessä näytöllä. Lomitus on tekniikka, joka on suunniteltu lisäämään näennäistä kuvanopeutta tekemällä kaksi kierrosta yhden kuvan näyttämiseksi. Ensimmäisessä ajossa piirretään kaikki parittomat pikselirivit; toisessa ajossa piirretään kaikki parilliset pikselirivit. Tämä kahden läpimenon käytäntö tarkoittaa, että lomitetuissa videomuodoissa on itse asiassa puolet mainostetusta kuvanopeudesta.