1. Digital

Warum auf DVDs mehr Daten als auf CDs passen

Warum auf DVDs mehr Daten als auf CDs passen

Düsseldorf. CDs, DVDs und Blu-ray-Discs (BDs) sind alle in etwa gleich groß. Doch warum passen so unterschiedliche Datenmengen auf die einzelnen Typen von Datenträgern?

Digitale Daten werden auf die glänzenden, im Durchmesser zwölf Zentimeter großen Datenträger in Form von kleinen Vertiefungen aufgebracht, die Nullen und Einsen darstellen und sich in digitale Daten umrechnen lassen.

Auf eine ganz normale CD passen 650 Megabyte (MB) an Daten; Scheiben mit einer Speicherkapazität von 879 MB sind ebenfalls erhältlich. Jedoch lassen sich diese CDs nicht mit jedem Brenner beschreiben. Auch DVDs weisen im Durchmesser eine Größe von zwölf Zentimetern auf. Eine einschichtige Standard-DVD fasst 4,38 Gigabyte (GB), was 4 700 MB entspricht.

Darüber hinaus gibt es doppelseitige DVDs, die bis zu 15,38 GB Daten aufnehmen können. Noch üppiger ist der Speicherplatz auf den sogenannten HD DVDs und den Blu-ray Discs, kurz BDs, bemessen. Sind letztere mit einer Schicht ausgestattet, fassen sie 27 GB Daten, zweischichtige BDs bieten Platz für 54 GB Daten. Trotzdem sind sie im Durchmesser genau wie die anderen Scheiben zwölf Zentimeter groß; zusätzlich gibt es auch acht Zentimeter große BDs.

Der Grund, weshalb auf DVDs und BDs gleichen Durchmessers mehr Daten passen als auf CDs, liegt in der Art, wie die Informationen auf dem Datenträger abgelegt und ausgelesen werden. Ein solcher Datenträger besteht vereinfacht gesprochen aus zwei Kunststoffscheiben, zwischen denen sich eine hauchdünne metallische Schicht befindet. Auf dieser Schicht werden die digitalen Informationen in Form kleinster Vertiefungen gespeichert; diese tragen in der Fachsprache die Bezeichnung „Pits”.

Die Pits bilden eine lange Spur, die sich spiralförmig über den Datenträger erstreckt. Um die Pits auszulesen, wird der Datenträger in eine Drehung versetzt. Ein Laser tastet dann die metallische Schicht der CD, DVD oder BD ab und wird dabei reflektiert. Trifft das Licht des Lasers beim Abtasten der Spur auf eine Vertiefung, wird es geringfügig weniger intensiv reflektiert, als wenn es auf einen nicht vertieften Teil der metallischen Schicht fällt.

In den Abspielgeräten befinden sich Lichtsensoren, die das reflektierte Licht des Lasers erfassen und somit eine wichtige Rolle beim Lesen der Daten spielen. Je „kürzer”, also kleiner die Vertiefungen auf dem Datenträger sind, desto mehr dieser winzigen Strukturen passen auf die Oberfläche der Scheibe - folglich lassen sich dann auch entsprechend mehr Daten auf dem Medium ablegen. Die Größe der Pits darf aber eine bestimmte Grenze nicht unterschreiten: Die Vertiefungen müssen groß genug sein, um von dem Laserstrahl einzeln „erkannt” werden zu können.

Diese Mindestgröße entspricht der Wellenlänge des Lasers. In CD-Spielern wird infrarotes Laserlicht mit einer Wellenlänge von 780 Milliardstel Metern (Nanometern) verwendet. DVDs werden mit einem orange gefärbten Laser ausgelesen, dessen Wellenlänge bei 650 Nanometern liegt. Moderne Blu-ray Discs tastet ein blauer Laser ab, die Wellenlänge liegt bei nur 405 Nanometern. Weil sie fast halb so klein ist wie diejenige bei gängigen CD-Spielern, ist der blaue Laser dazu in der Lage, winzigste Strukturen zu erkennen, deshalb passen auf BDs auch doppelt so viele Daten.