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Le lecteur/graveur de CD
Le lecteur de CD (appelé communément « lecteur CD ») est un lecteur de disque optique qui lit au moyen d'une diode laser les disques optiques appelés disques compacts ou CD, qu'il s'agisse de CD audio ou de CD-ROM informatiques.
Quand il est utilisé pour écouter des CD de musique, le lecteur de CD est soit intégré à une chaîne Hi-fi, soit utilisé comme composant externe relié à la chaîne Hi-fi ou à un amplificateur audio.
En informatique, le lecteur de CD se présente soit sous la forme d'un périphérique interne se trouvant dans l'unité centrale, soit d'un périphérique externe relié à l'ordinateur par un port USB ou FireWire.
Le compact disc, inventé par Philips en 1979, est lancé commercialement pour l'audio en 1982 par Philips et Sony. En 1984, les spécifications du Compact Disc ont été étendues (avec l'édition du Yellow Book) afin de lui permettre de stocker des données numériques.
Méthode : Fonctionnement
Rotation du disque
La rotation du disque est assurée par un moteur à vitesse variable. En effet, que la portion de piste soit au centre ou à l'extérieur, la longueur des secteurs est toujours la même, par conséquent, contrairement à un disque vinyle, le défilement des données devant la tête de lecture doit être constant. En simple vitesse, un secteur doit être survolé en 1/75e de seconde. La vitesse de rotation doit donc varier de 500 tr/min, pour lire les secteurs du centre du disque, à 200 tr/min pour lire les secteurs externes. Pour comparaison, un lecteur à vitesse seize fois supérieure (lecteur de CD-Rom 16x) , verra la vitesse de son disque varier entre 3 200 tr/min et 8 000 tr/min.
Déplacement de la tête
Le déplacement de la lentille est assuré par un moteur linéaire d'une très grande précision car, sur un déplacement total possible de trois centimètres, celui-ci est capable d'adopter 600 positions différentes par millimètre.
La diode laser
La diode émet dans l'infrarouge et sert aussi bien pour l'écriture que pour la lecture; cependant, la puissance du faisceau est différente s'il s'agit d'un lecteur ou d'un graveur (0,3 mW en lecture contre 24 mW pour un graveur à quadruple vitesse), de plus, elle varie en fonction de la vitesse de gravure.
L'optique dirigeant les faisceaux
La diode laser émet un faisceau vers un prisme (que l'on peut caractériser comme miroir semi-transparent); ce prisme renvoie le faisceau à angle droit pour le diriger vers la lentille. Le faisceau réfléchi par le disque traverse le prisme pour exciter la photodiode.
La lentille
L'optique de focalisation est sur un dispositif mobile dont les déplacements sont commandés par des électroaimants. Ce système permet l'ajustement de la position de la lentille par rapport au disque (focalisation). Cet ensemble constitue l'objectif. Une lentille, en amont de l'objectif, est utilisée pour concentrer le faisceau laser, de sorte à obtenir un faisceau d'un micron de diamètre, afin d'être capable de lire les microcuvettes du disque. Cette dimension n'étant pas significativement plus large que la longueur d'onde de la lumière du rayon, la focalisation du faisceau doit donc être extrêmement précise. La fabrication de ces lentilles demande une plus grande rigueur mais, contrairement aux lentilles de microscopes, pour une seule longueur d'onde donnée, celle du rayon laser (0,78 µm).
La diode photosensible
Celle-ci détecte les modifications de la lumière réfléchie. Grâce à ces indications, l'appareil est en mesure de repérer la position du faisceau du laser sur le disque. Pour un graveur, cette diode sert, en plus du contrôle de la gravure, à évaluer la vitesse de rotation du disque, en vue de la corriger en permanence. Pour un lecteur, elle est bien sûr utilisée pour lire les informations du disque en détectant les variations de lumière reçues, caractérisées par les fronts engendrés par la succession de pits et de lands du disque.
Le CD (le disque) est un support compact de haute précision d'une capacité de stockage élevée. L'étiquette d'identification du contenu (auteur...) est positionnée sur une face du disque, et les données numériques sont gravées sur la face opposée sous forme d'une spirale trouvant son origine au centre du disque. Cette gravure est composée par une alternance de 0 et de 1, matérialisés par des « bosses » et des « plats » (parties non gravées).
La surface du disque étant métallisée, le faisceau laser incident est réfléchi en permanence. Néanmoins, la quantité de lumière réfléchie varie selon que le faisceau laser rencontre une bosse ou une surface plate. C'est cette variation de lumière qui est exploitée (par une cible photosensible pour restituer l'alternance de « 0 » et de « 1 » correspondant au signal original numérisé. Lorsque le faisceau laser rencontre une bosse, la lumière réfléchie est minimale. A l'opposé, une surface plate (entre deux bosses) permet un retour maximal de lumière, soit environ 90% de l'intensité émise.
Un graveur de disque optique à diode laser est un appareil électronique de stockage d'information pour l'informatique, l'audio et la vidéo.
Il permet de graver des CD-R et CD-RW (Compact Disc, « R » pour Recordable et « RW » pour ReWritable, soit respectivement disque compact enregistrable et disque compact réinscriptible)
Remarquons que le terme gravure n'est pas approprié. Dans le cas d'enregistrement de CD-R, il s'agit de brûlures multiples de la surface du support afin de créer les zones de non-réflexion pour le laser en lecture. Dans le cas de disques réinscriptibles (magnéto-optiques), la zone chauffée par le laser permet à une tête magnétique de modifier sa capacité à réfléchir la lumière.
Le lecteur de DVD
Un lecteur de DVD (ou lecteur DVD) est un lecteur de disque optique utilisé pour exploiter les données numériques stockées sur des DVD. L'arrivée du DVD Vidéo (Digital Versatile Disc) a donc révolutionné ce petit monde, qui est apparu en 1997 aux Etats Unis en 1998 en Europe notamment en France.
La plupart des lecteurs de DVD savent lire plusieurs formats de disques optiques :
CD,
DVD réinscriptibles (DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW, etc.).
Un graveur de disque optique à diode laser est un appareil électronique de stockage d'information pour l'informatique, l'audio et la vidéo.
Il permet de graver des CD-R et CD-RW (Compact Disc, « R » pour Recordable et « RW » pour ReWritable, soit respectivement disque compact enregistrable et disque compact réinscriptible), des VCD et des SVCD, éventuellement des CD+G, des DVD±R et DVD±RW (Digital Versatile Disc, « R » pour Recordable et « RW » pour ReWritable, soit respectivement disque numérique polyvalent enregistrable et disque numérique polyvalent réinscriptible).
Remarquons que le terme gravure n'est pas approprié. Dans le cas d'enregistrement de CD-R ou de DVD±R, il s'agit de brûlures multiples de la surface du support afin de créer les zones de non-réflexion pour le laser en lecture. Dans le cas de disques réinscriptibles (magnéto-optiques), la zone chauffée par le laser permet à une tête magnétique de modifier sa capacité à réfléchir la lumière.
Le lecteur/graveur de Blu-Ray
Le disque Blu-ray ou Blu-ray Disc (abréviation officielle BD, autre dénomination B-RD) est un format de disque numérique breveté et commercialisé par l'industriel japonais Sony permettant de stocker et restituer des vidéogrammes en Haute Définition. Sa dénomination provient du type de rayon laser qu'il exploite, de couleur spectrale proche du bleu. Il a été créé en 2006. Son principal concurrent, le HD DVD lancé par Toshiba avec le soutien de Microsoft a été officiellement abandonné en février 20081. Peu après, Toshiba a rejoint officiellement le consortium Blu-ray et a présenté lors de l'IFA 2009 sa première platine Blu-ray, la BDX2000E.
Il existe des lecteurs et des enregistreurs-lecteurs Blu-ray dits de salon ainsi que des lecteurs et graveurs Blu-ray destinés à équiper les ordinateurs. Les appareils Blu-ray doivent permettre la lecture des DVD vidéo et des CD Audio (compatibilité ascendante).
Rappel : La guerre des supports HD
L'introduction de TDK au sein de la fondation Blu-ray, annoncée le 19 mars 2004, fut accompagnée d'un grand nombre d'indications pouvant améliorer de façon significative l'avenir du disque Blu-ray. La technologie de protection renforcée de TDK permettrait aux disques Blu-ray de mieux résister aux rayures, et leur permettrait d'être nettoyés des empreintes de doigts avec un simple tissu, procédé qui laisse des micro-rayures sur un CD ou un DVD normal.
Cette association de TDK et Sony visait naturellement à rendre le Blu-ray moins coûteux à la fabrication pour mieux rivaliser avec le concurrent HD DVD qui certes avait des capacités maximales de stockage inférieures au Blu-ray (15 Go par couche pour le HD DVD contre 25 Go par couche pour le BD) mais qui avait l'avantage de pouvoir être fabriqué sur les chaînes précédentes de fabrication des DVD. Avant le progrès de TDK, l'incompatibilité entre les deux supports/formats, et la segmentations de l'offre, était un frein pour le consommateur. Les films n'étaient disponibles que sur l'un ou l'autre des deux formats. On n'avait alors comme solution que de se porter acquéreur d'un lecteur Blu-ray et d'un lecteur HD DVD[réf. nécessaire]. La première solution envisagée était de destiner le Blu-ray au stockage informatique et le HD DVD aux films. Cette solution était calquée sur celle d'un problème similaire ayant opposé le VHS au Betamax. Ce dernier était d'une qualité supérieure à celle du VHS, mais sa capacité d'enregistrement était moindre. Davantage de fabricants se sont ralliés au format inventé par JVC : le VHS a donc été destiné au marché grand public et le Betamax à une utilisation professionnelle dans sa version Betacam. Par analogie, à cette époque, Sony et TDK nous permettent donc d'avoir un VHS qui a la qualité du Beta.
Le 29 novembre 2004, quatre studios hollywoodiens ont annoncé leurs projets de s'appuyer sur le HD DVD plutôt que sur le Blu-ray, bien que de façon non exclusive : New Line Cinema, Paramount Pictures, Universal Studios et Warner Bros. Le 8 décembre 2005, Disney et sa division de distribution Walt Disney Home Entertainment annoncent qu'ils soutiendront le format Blu-ray19. De fait, depuis août 2006, Paramount Pictures et Warner Bros. produisent parallèlement des versions Blu-ray de leurs films. Cependant, en août 2007, Paramount Pictures et Dreamworks ont suspendu leur soutien au Blu-ray ; leurs films ne seront désormais pressés que sur des disques HD DVD.
Mais la décision clé, celle qui a condamné le format HD-DVD et intronisé le format Blu-ray, a été celle de Warner Bros., qui annonce le 4 janvier 2008 son soutien exclusif au format Blu-ray à partir de mai 2008.
Le 19 février 2008, Toshiba annonçait qu'il abandonnait la technologie HD DVD laissant le Blu-ray Disc sans concurrence1. En effet, le Blu-ray offrant la plus grande quantité de stockage et malgré son coût plus élevé par rapport au HD-DVD, le fait que Warner Bros l'ait choisi comme support exclusif en abandonnant définitivement le HD-DVD a joué un grand rôle. Après l'annonce de la décision de Warner, d'autres acteurs suivront d'ailleurs bientôt dans leur soutien du seul Blu Ray, tels que Wal-Mart.
Autres concurrents :
HVD, qui stocke les données dans un hologramme numérique ;
VMD, successeur de l'EVD, une technologie chinoise de disque optique en réponse au coût des licences DVD ;
DMD, la technologie succédant au disque fluorescent multicouches ;
FVD (Forward Versatile Disc ou Disque polyvalent « d'avant-garde »), une technologie Taïwanaise utilisant le laser rouge.
Critiques
La nécessité d'une si grande capacité pourrait a priori apparaître comme pas totalement justifiée, notamment par le fait qu'un simple DVD peut contenir un film en haute définition pourvu qu'il soit encodé en H.264 (ou un format de même génération). En effet, le choix d'un meilleur encodage que le MPEG-2 (utilisé sur les DVD video) permet d'augmenter la quantité d'informations stockées dans un même volume de données.
À titre d'exemple ; l'enregistrement d'un film sur ARTE HD (son stéréo, enregistrement *.mp4 1080p) prend 4Go de mémoire pour 1h15 de film. La capacité de mémoire des disques Blu-ray permet néanmoins d'exploiter les formats sonores « Dolby true HD » et « DTS HD » qui restituent une qualité sonore supérieure.
Néanmoins le contenu des disques évolue, et on peut s'attendre à trouver plus d'interactivité (notamment les DVD Interactifs qui sont souvent des jeux) ou de prises de vue différentes dans les films. De plus on voit déjà des films scindés sur deux disques par manque de place.
Cependant, l'arrivée des films 3D, jointe aux formats sonores haute définition (non seulement pour la V.O., mais aussi pour d'autres langues), s'est rapidement traduite par l'utilisation fréquente de la quasi-totalité des 50 Go prévu en double couche :
ainsi Avatar, pourtant encodé en AVC, utilise (en version 2D) 47,5 Go sur les 50 disponibles, la V. O. en DTS HD MA nécessitant à elle seule 5 Go.
Richard Stallman appelle à boycotter les Blu-rays tant que l'AACS n'aura pas été cassé21.
Les méthodes de protection génèrent des contraintes pour les utilisateurs:
L'obligation d'une connexion à Internet pour mettre à jour les firmwares.
L'obligation de vérifier si tout l'équipement est compatible avec les protection utilisées.
L'absence de gestion de périphériques tels que la souris sur certains disques.
Complément : Le futur du média optique ?
Selon l'opinion de nombreux chercheurs (y compris ceux de la fondation Blu-ray), le disque Blu-ray représente sûrement la dernière des technologies basées sur un support plastique et avec un laser visible. Les ondes violettes et ultraviolettes plus courtes sont absorbées fortement par le plastique utilisé dans la fabrication des disques, et il serait difficile de fabriquer à faible coût des lentilles de qualité supérieure. La lumière absorbée par le disque ne pourrait pas être lue par la lentille. De plus, la plupart des plastiques s'altèrent sous les rayons ultraviolets, changeant de couleur et se fragilisant. Un système ultraviolet détruirait le plastique utilisé. Les technologies futures prévoient plutôt l'utilisation de plaques de verre (qui n'absorbent pas les ultraviolets autant que le plastique), des lasers ultraviolets et/ou des médias fluorescents multicouches.
Des disques stockant les informations en 3 dimensions au moyen d'un procédé holographique constituent l'évolution la plus probable de ce type de support. Le format le plus avancé dans ce domaine est sans nul doute l'Holographic Versatile Disc (HVD - en français disque holographique polyvalent) ; mis au point conjointement par les sociétés InPhase et Cypress, la capacité de stockage pourrait atteindre 3,9 To. Il était prévu de commercialiser un premier modèle d'une capacité de 1,6 To vers 2010.
Une autre technologie, développée par le LETI et appelée Super-Résolution, pourrait apparaître vers 2010-2012. La capacité serait portée à 75, voire 100 Go par couche
Attention : CD, DVD et Blu-ray stress test
Voici une video qui montre les différences de résistance des 2 supports.
http://www.youtube.com/watch?v=Q90t8tuW5kU&feature=related
et une vidéo qui montre un CD à 23 000 RPM