Qu'est-ce qui peut être porteur d'informations ? Celui sur lequel tout ce dont nous avons besoin de nous souvenir peut être conservé, car la mémoire humaine est de courte durée. Nos ancêtres ont laissé des données importantes sur le sol, sur une pierre, sur un arbre et sur de l'argile jusqu'à ce que le papier apparaisse. Il s'est avéré qu'il s'agissait d'un matériau répondant aux exigences les plus importantes pour un support de données. Il était léger, durable, facile à enregistrer et compact.
Ce sont les exigences que les modernes supports d'information - optiques(ce sont des CD ou des disques laser). Certes, au stade de transition (à partir du début du 20e siècle), entre le papier et les disques, la bande magnétique nous a beaucoup aidés. Mais ses jours sont révolus. Aujourd'hui, le stockage et le stockage d'informations les plus pratiques et les plus fiables sont les disques.
Comment mettre les informations sur le disque ? Nous connaissons le concept d'« enregistrement d'une cassette » depuis plus d'une douzaine d'années. On parle aussi de disques maintenant. Seul ce processus est devenu beaucoup plus facile et moins cher.
Aujourd'hui, nous allons parler de support de stockage optique: appareil, technologie d'enregistrement, principales différences.
Les CD-R sont les tout premiers enregistrables supports optiques... Ils n'avaient la possibilité d'enregistrer qu'une seule fois. Les données ont été enregistrées lorsque la couche de travail a été chauffée par le laser, provoquant sa réaction chimique (à t = 250°C). À ce stade, des taches sombres se forment aux points de chauffage. C'est de là que vient le concept de "brûler". Les disques DVD-R sont « gravés » de la même manière.
La situation est légèrement différente avec les disques CD, DVD et Blu-ray qui ont une fonction réinscriptible. De tels points sombres ne se forment pas à leur surface, car la couche de travail n'est pas un colorant, mais un alliage spécial qui est chauffé par un laser à 600°C. Ensuite, les zones de la surface du disque qui tombent sous le faisceau laser deviennent plus sombres et plus réfléchissantes.
À l'heure actuelle, en plus des CD, qui peuvent être considérés comme les pionniers dans la gamme des supports optiques, des disques tels que les DVD et les Blu-ray sont apparus. Ces types de disques sont différents les uns des autres. Par exemple, la capacité. Un disque Blu-ray peut contenir jusqu'à 25 Go de données, un DVD jusqu'à 5 Go et un CD jusqu'à 700 Mo. La différence suivante est la façon dont les données sont lues et écrites dans les lecteurs Blu-ray. Le laser bleu est responsable de ce processus dont la longueur d'onde est une fois et demie inférieure à celle du laser rouge des lecteurs de CD ou de DVD. C'est pourquoi les disques Blu-ray ont la même surface que les autres types de disques et peuvent stocker beaucoup plus d'informations.
formats de disque laser
Les trois types de disques laser ci-dessus peuvent également être classés selon leurs formats :
1. Disques CD-R, CD-RW - de la même taille (jusqu'à 700 ; parfois 800 Mo, mais ces disques ne sont pas lisibles par tous les appareils). La seule différence est que le CD-R est un disque enregistrable jetable et que le CD-RW est réutilisable.
2. Disques DVD-R, DVD + R, ainsi que DVD-RW - ne diffèrent que par la capacité de réécrire des disques DVD-RW, mais le reste des paramètres est le même. 4,7 Go - volume disque standard Capacité DVD et 1,4 Go - DVD de 8 cm.
3. DVD-R DL, DVD + R DL - disques double couche pouvant contenir 8,5 Go d'informations.
4. Formats BD-R - Disques Blu-ray, simple couche, 25 Go et BD-R DL - Disques Blu-ray, double couche, 2 fois plus.
5. Formate les disques Blu-ray BD-RE, BD-RE DL - réinscriptibles, jusqu'à 1000 fois.
Les disques avec les signes "+" et "-" sont une relique des conflits de format. On croyait à l'origine que "+" (par exemple DVD + R) était le leader de l'industrie informatique et que "-" (DVD-R) était la norme de qualité pour l'électronique grand public. Désormais, presque tous les équipements peuvent facilement reconnaître les disques des deux formats. Aucun d'eux n'a d'avantages clairs les uns par rapport aux autres. Les matériaux pour leur fabrication sont également identiques.
que sont-ils disques optiques
Le disque lui-même, qui est utilisé à la maison pour enregistrer des informations, n'est pas différent en taille des disques commercialisés dans l'industrie. La structure de tous les supports optiques est multicouche.
- La base de chacun est un substrat. Il est fabriqué en polycarbonate, un matériau résistant à divers influences extérieures environnement. Ce matériau est transparent et incolore.
- Vient ensuite la couche de travail. Les disques enregistrables et réinscriptibles ont une composition différente. Pour le premier, il s'agit d'un colorant organique, pour le second, un alliage spécial qui modifie l'état de phase.
- Vient ensuite la couche réfléchissante. Il sert à réfléchir le faisceau laser et peut être composé d'aluminium, d'or ou d'argent.
- Le quatrième est une couche protectrice. Seuls les disques CD et Blu-ray sont recouverts d'une couche protectrice de vernis dur.
- La dernière couche est l'étiquette. C'est le nom de la couche supérieure de vernis, qui peut rapidement absorber l'humidité. C'est grâce à lui que toute l'encre qui tombe à la surface du disque pendant le processus d'impression sèche rapidement.
le processus de transfert d'informations sur le disque
Maintenant une goutte de théorie scientifique. Tous les supports optiques ont une piste en spirale allant du centre jusqu'au bord du disque. C'est le long de ce trajet que le faisceau laser enregistre des informations. Les taches formées lorsque le faisceau laser est "brûlé" sont appelées "pits". Les zones de la surface qui ne sont pas touchées sont appelées « terres ». Selon la langue système binaire 0 est la fosse et 1 est la terre. Lorsque le disque commence à jouer, le laser lit toutes les informations qu'il contient.
"Pits" et "Lands" ont une réflectivité différente, par conséquent, toutes les zones sombres et claires du disque sont facilement distinguées par le lecteur. Et c'est la séquence même des uns et des zéros inhérente à tous les fichiers physiques. Progressivement, il est devenu possible d'augmenter la précision de la focalisation grâce au développement de technologies qui ont permis de réduire la longueur d'onde d'un faisceau laser. Maintenant, sur la même zone du disque qu'auparavant, vous pouvez placer une quantité d'informations beaucoup plus importante, car la distance entre le laser et la couche de travail dépend directement de la longueur d'onde. Plus la vague est courte, plus la distance est courte.
façons de graver des disques
- L'enregistrement d'un disque dans un environnement domestique se fait à l'aide d'un faisceau laser. On l'appelle aussi "brûler" ou "trancher".
L'enregistrement dans une production commerciale de disques est appelé estampage. De cette façon, un grand nombre de disques sont produits avec l'enregistrement de musique, de films, de jeux informatiques. Toutes les informations qui tombent sur le disque lors de l'estampage sont une multitude de minuscules empreintes. Quelque chose de similaire s'est produit lorsque les enregistrements ont été faits.
organisation du processus d'enregistrement sur support optique
Étape 1. Reconnaissance du type de média. Nous avons chargé le disque et attendons que l'enregistreur affiche des informations sur la vitesse d'enregistrement appropriée et la puissance de faisceau laser la plus optimale.
Étape 2. Le programme contrôlant l'enregistrement demande à l'enregistreur le type de support utilisé, la quantité espace libre et la vitesse à laquelle graver le disque.
Étape 3. Nous indiquons toutes les données nécessaires demandées par le programme et dressons une liste des fichiers qui nécessitent une écriture sur le disque.
Étape 4. Le programme transfère toutes les données à l'enregistreur et surveille l'ensemble du processus de "gravure".
5 étapes. L'enregistreur règle la puissance du faisceau laser et démarre le processus d'enregistrement.
Même avec des supports de même format, la qualité d'enregistrement peut être très différente. Pour que la qualité de l'enregistrement soit élevée, vous devez faire attention à la vitesse définie dans l'enregistrement. Il existe une "règle d'or" - moins d'erreurs à une vitesse inférieure et vice versa. L'enregistreur lui-même joue un rôle important à cet égard, à savoir son modèle.
signature de disque optique
Il est conseillé de signer le disque sur lequel certaines informations sont apparues immédiatement, afin d'éviter toute confusion. Cela peut se faire de différentes façons:
- impression de texte sur des blancs dont la surface est recouverte de vernis et permet d'imprimer des textes et des images à l'aide d'un MFP avec un bac spécial.
- à l'aide d'un enregistreur, avec le soutien de technologies spéciales qui appliquent du texte et une image monochrome à une surface spéciale. Le coût de tels disques peut être 2 fois plus élevé que le coût des disques simples ;
- une signature faite à la main (avec un marqueur spécial);
- Technologie LabelTag - le texte est appliqué directement sur la surface de travail du disque. Le lettrage peut ne pas toujours être bien lu ;
- étiquettes imprimées séparément sur l'une des imprimantes. Leur utilisation est déconseillée car ils peuvent endommager la surface du disque, se décoller lors de sa lecture.
durée de stockage des supports de stockage optiques
Sur les étiquettes des nouveaux disques, vous pouvez voir une période indiquant combien de données peuvent être sauvegardées sur ce support. Parfois, ce chiffre correspond à 30 ans. En réalité, une telle période est presque impossible. Au cours de son existence, le disque peut être exposé à diverses influences et dommages. S'il a été enregistré à la maison, sa durée de conservation est encore plus réduite. Seules des conditions de stockage idéales conserveront toutes les données sur les disques en toute sécurité.
Les CD, DVD et disques Blu-ray sont des supports de stockage optiques sur lesquels des films, de la musique ou d'autres données numériques peuvent être stockés électroniquement. Ils fonctionnent principalement avec un code numérique. D'une part, ces supports de données sont des technologies de l'information et de la communication numériques, d'autre part, ce sont des outils techniques pour tout type de numérisation, de calcul, d'enregistrement, d'archivage, de traitement, de transmission et de présentation de contenus numériques.
CD et DVD sont des acronymes, mais les disques Blu-ray ont une nature légèrement différente.
CD signifie Compact Disc.
DVD est l'abréviation de Digital Video Disc. Un peu plus tard, le nom "Digital Versatile Disc" est apparu, car le DVD peut être utilisé non seulement pour l'enregistrement vidéo.
Le disque Blu-ray tire son nom du laser bleu (par opposition au laser blanc), qui lit les informations du disque et écrit également des informations.
Le disque compact (CD-ROM) a longtemps été le principal support de transfert d'informations entre ordinateurs. Maintenant, il a pratiquement cédé ce rôle à des supports à semi-conducteurs plus prometteurs, qui fonctionnent beaucoup plus rapidement et prennent moins de place.
Histoire
Pour la première fois, l'idée de l'enregistrement optique est apparue en 1965, à l'American Institute Battelle Memorial, Ohio. Cette technologie était alors encore extrêmement primitive - avec une méthode photographique, des points et des lignes sombres étaient appliqués au disque. Pour lire les informations, le disque a été éclairé par une lampe spéciale. La technologie a été mise au point par le physicien américain James Russell. Mais comme c'est généralement le cas, il n'a pas gagné un centime de son invention. Le scientifique a breveté sa technologie en 1970. Il possède également l'idée d'utiliser un laser comme source de lumière.
Le CD a été développé en 1979 par Sony. Sony a utilisé sa propre méthode de codage PCM - Pulse Code Modulation, qui était auparavant utilisée dans les magnétophones numériques professionnels. En 1982, la production de masse de CD a commencé, à l'usine de Langenhagen près de Hanovre, en Allemagne. Le premier CD de musique commercial a été annoncé le 20 juin 1982.
Selon Philips, plus de 200 milliards de CD ont été vendus dans le monde en 25 ans. Malgré le fait que de plus en plus de gens préfèrent acheter des fichiers musicaux sur Internet, selon l'IFPI, les ventes de CD représentent encore environ 70 % de toutes les ventes de musique.
Microsoft et Apple Computer ont largement contribué à populariser les CD. John Scully, alors PDG d'Apple Computer, a déclaré en 1987 que les CD allaient révolutionner le monde de l'ordinateur personnel. L'un des premiers ordinateurs multimédias / centres de divertissement grand public à utiliser des CD était l'Amiga CDTV (Commodore Dynamic Total Vision), plus tard les CD ont été utilisés dans consoles de jeux Panasonic 3DO et Amiga CD32 .. Première norme
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En 1979, Philips et Sony ont conclu un accord pour développer conjointement un nouveau média. Un an plus tard, les sociétés ont introduit une nouvelle norme appelée CD-DA (Compact Disk Digital Audio). C'était un disque d'un diamètre de 12 centimètres et d'une durée de lecture d'un peu plus d'une heure. Le format s'est avéré étonnamment réussi et pratique. Il a rapidement conquis le cœur des fabricants et des acheteurs.
Le format CD règne inconditionnellement sur le marché depuis 15 ans. Pendant ce temps, il a cessé d'être un simple disque de musique pour devenir un support de stockage universel. Cependant, au milieu des années 90 du siècle dernier, la quantité d'informations qu'un CD pouvait contenir faisait cruellement défaut. 
Les disques du nouveau format n'avaient pas l'air différents des CD ordinaires. Mais la quantité d'informations est passée de 650 Mo à 4,7 Go. Il est également important que les lecteurs de DVD puissent lire les CD normaux sans aucun problème, et donc il n'y a eu aucun problème avec les normes. Avec l'avènement du DVD, il est devenu possible d'obtenir un son et une image de haute qualité à la maison. Le format est rapidement devenu populaire. Aujourd'hui, le DVD Forum regroupe plus de 250 entreprises à travers le monde. Et il est difficile de croire qu'à un moment donné, certains analystes ont déchiffré en plaisantant le titre du DVD comme "Dead, Very Dead", prédisant la mort imminente du standard.
Certains problèmes de standardisation ne se sont posés qu'à l'apparition des premiers DVD gravables sur DVD. Deux normes sont apparues dans le monde - DVD + R et DVD-R. Chacun d'eux avait ses propres avantages et inconvénients, incompréhensibles pour l'utilisateur moyen. Cependant, les utilisateurs n'ont pas eu de problèmes particuliers. Vous deviez juste vous assurer que le disque que vous avez acheté était pris en charge par le lecteur disponible (le DVD-R était plus courant). Oui, les lecteurs et enregistreurs universels prenant en charge les deux normes sont apparus assez rapidement. Aujourd'hui, tous les utilisateurs ne sont même pas conscients de l'existence de diverses normes.
Le DVD a répété l'histoire du CD. Les disques hautement spécialisés (et le DVD a été développé à l'origine uniquement pour le travail avec la vidéo) sont devenus un support de stockage universel. Le coût des platines est passé de quelques centaines de dollars à plusieurs dizaines. Le prix des transporteurs eux-mêmes est estimé à quelques centimes.
Classification disques optiques
Dans chacun des groupes de supports, il existe trois principaux types de disques :
1. disques en lecture seule (CD-ROM, DVD-ROM);
2. disques inscriptibles (CD-R, DVD-R, DVD + R, DVD-R DL, DVD + R DL);
3. disques réinscriptibles (CD-RW, DVD-RW, DVD + RW, DVD-RAM).
En 1985, une description de la norme de stockage de données arbitraires sur CD-ROM (mémoire morte) est apparue, qui est un ajout au format CD-DA de musique (CD-DA). Il avait une capacité sans précédent de 700 Mo. La capacité du support et la facilité d'utilisation de ce système ont largement contribué à la croissance rapide de la production qui a commencé et à l'amélioration des ordinateurs personnels. L'émergence du concept de « multimédia » est inextricablement liée au CD-ROM. A leur tour, les tâches mises en avant par le développement des systèmes d'information ont conduit à l'amélioration de la technologie de stockage des données sur disques compacts, qui allait dans trois directions principales.
La première direction est associée à l'émergence de nombreuses options pour organiser les données sur un CD. Il s'agit des formats logiques CD-I et des formats Video CD, Karaoke CD, Kodak Photo CD. La création d'applications multimédia permettant de combiner diverses données sur un même disque a conduit à la création d'un groupe de formats mixtes Mix Mode, CD-plus, CD-extra.
La deuxième direction était d'augmenter la vitesse de lecture des données, jusqu'à une vitesse de 52 "(une unité de vitesse est considérée comme une vitesse de 150 Ko/s, c'est-à-dire la vitesse de lecture des informations d'un CD-DA).
La troisième direction a été le développement de disques qui permettent à l'utilisateur non seulement de lire, mais aussi d'écrire des informations sur eux. En 1987, Sony a introduit la nouvelle norme CD-R (CD-Recordable). Presque simultanément avec les disques CD-R, des disques CD-RW réinscriptibles sont apparus.
Une nouvelle étape qualitative a été la technologie DVD (Digital Versatile Disc), introduite en 1995 par Toshiba et Sony. L'utilisation d'un nouveau laser avec une longueur d'onde de 650 nm et une méthode améliorée de suivi de la piste d'enregistrement ont permis d'augmenter la capacité d'information à 4,7 Go en utilisant le même disque de 12 cm. La sauvegarde des principes de base du format précédent (CD) dans le nouveau format a permis à moindre coût, en utilisant la mécanique des lecteurs de CD-ROM, de créer appareils universels pour la lecture de disques de tous les formats mentionnés précédemment. Il suffisait d'apporter quelques modifications à l'unité de commande électronique et d'équiper l'unité de lecture optique-mécanique d'une diode laser supplémentaire.
Initialement, le seul but du DVD était de distribuer des films vidéo avec une résolution allant jusqu'à 720x572 pixels et un son 5.1 multicanal. Trois ans plus tard, les développeurs ont étendu les fonctionnalités du DVD, un nouveau format audio-DVD a été introduit.
Par la suite, la technologie DVD a été transférée sur le PC. Il y avait des lecteurs DVD intégrés, puis des appareils Combo, qui combinaient un lecteur DVD et un graveur CD-RW dans un même boîtier. L'émergence relativement rapide des technologies DVD = R, DVD ± RW et DVD-RAM était logique, puisque leurs fondements théoriques et technologiques ont été élaborés lors de la création des CD-R et CD-RW.
Au fur et à mesure de son évolution, la technologie DVD est passée par les mêmes étapes que la technologie d'enregistrement de CD. L'augmentation de la vitesse des appareils de reproduction puis d'enregistrement s'est arrêtée à la marque 16" (la vitesse du système DVD est prise comme unité de débit de données - vidéo - 1350Kb/s).
Jusqu'au printemps 2004, les disques DVD ± R et DVD ± RW n'étaient enregistrés qu'en une seule couche (DVD-5) et ne permettaient pas d'enregistrer plus de 4,7 Go de données sur un disque. Début 2004, Philips a annoncé le format DVD + R DL (Dual Layer ou DVD-9), qui peut enregistrer jusqu'à 8,5 Go d'informations sur une face d'un disque. Capacité DVD maximale 15,9 Go (7,95 Go de chaque côté d'un disque double face et double couche). Les disques double couche double face ne se sont pas répandus en raison du coût élevé et des inconvénients liés à l'accès à des données arbitraires.
En 2002, Nee et Toshiba ont présenté un prototype AOD (Advanced Optical Disc) , créé avec une technologie similaire à celle utilisée dans le DVD - disques, mais avec une densité d'enregistrement plus élevée. Un an plus tard, le DVD Forum a reconnu AOD comme le successeur officiel de DVD. , en lui donnant le nom HD DVD (High Definition Digital VersatileDisk) . La norme HD DVD a été prise en charge par la plupart des fabricants de lecteurs et de disques DVD, car il s'agit d'une continuation évolutive de la norme DVD et nécessite un rééquipement minimal de la production existante. La différence réside principalement dans la densité d'enregistrement (jusqu'à 15 Go par couche), qui est assurée grâce à l'utilisation d'un laser de longueur d'onde plus courte. La vitesse de 36,5 Mbit/s est prise comme débit de transfert de données unique, ce qui correspond à 27 x pour le DVD et 243 x pour le CD. En 2008, la norme a cessé d'exister en raison de la concurrence avec la norme Blu-ray Disc , tant en termes de caractéristiques techniques que de degré de protection des données des titulaires de droits d'auteur.
Au début de 2002, la nouvelle norme Blu-ray Disc (BD) a été connue. La norme Blu-ray utilise un laser bleu-violet avec un diamètre de faisceau de 58 nm (DVD -132 nm, HD DVD-82 nm). La différence fondamentale avec le HD DVD est une diminution de la distance entre les fosses au sein d'une piste (en combinaison avec une augmentation du nombre de pistes elles-mêmes). La technologie Blu-ray est plus avancée car la capacité du disque est supérieure à 25 Go / couche. La capacité maximale du disque, en tenant compte de plusieurs couches, peut aller jusqu'à 200 Go. À l'heure actuelle, il existe trois principaux types de supports HD : HD-ROM-régulier, estampillé et fabriqué en édition d'usine, HD- R–Réinscriptible et HD-RW– réinscriptible. Étant donné que les fabricants doivent changer complètement d'équipement pour l'estampage HD, ces disques sont nettement plus chers.
Actuellement, des recherches sont en cours et une technologie est en cours de développement pour enregistrer sur disques optiques à l'aide d'un laser ultraviolet de longueur d'onde de l'ordre de 70 nm. Ainsi, théoriquement, il sera possible d'enregistrer jusqu'à 500 Go de données sur un seul disque optique. En 2005, le développement de la norme de support topographique HVD (Holographic Versatile Disc) a commencé. La capacité des premiers disques était de 200 Go. À l'avenir, la technologie permettra de créer des médias d'une capacité allant jusqu'à 1 To de données. La nouvelle technologie diffère en ce que deux faisceaux en un point écrivent simultanément non pas un bit, mais tout un bloc de données. Lors de la lecture, le disque peut rester immobile et le système optique deviendra mobile - la technologie AO DVD (Articulated Optical Digital Versatile Disc), qui prévoit l'utilisation de nano-réseaux de dimensions inférieures à la longueur d'onde du laser pour un codage à plusieurs niveaux d'information. Ainsi, un remplacement du HD DVD et du Blu-ray est en cours de préparation et le développement de l'enregistrement optique se poursuivra.
(Le texte a été compilé sur la base du livre: 1. Kodzhaspirova, G. M. Aides pédagogiques techniques et méthodes d'utilisation / G. M. Kodzhaspirova, K. V. Petrov. - Moscou: Centre de publication "Academy", 2001. - 256 p. 2. Sergeev , AN Audiovisual learning technologies: a course of lectures / AN Sergeev, AV Sergeeva. - Tula : Maison d'édition de TGPU du nom de LN Tolstoï, 2009. - 250 p.)
Annexe n° 6
Toute la variété de disques optiques actuellement utilisés dans les ordinateurs et les équipements grand public peut être divisée en deux groupes principaux : les disques CD (Compact Disk) et les disques DVD numériques polyvalents (Digital Versatile Disk / Digital Video Disk). Les disques CD et DVD ont les mêmes dimensions physiques (diamètre 120/80 mm), mais diffèrent par la densité d'enregistrement des données et par les caractéristiques des têtes optiques utilisées pour la lecture des données. Fonctionnellement, les CD et DVD sont divisés en trois catégories :
Non inscriptible (lecture seule) ;
Écriture unique et lecture multiple ;
Réinscriptible.
Le principe de fonctionnement de tout existant aujourd'hui lecteurs optiques basé sur l'utilisation d'un faisceau laser pour l'enregistrement et la lecture d'informations sous forme numérique. Lors du processus d'enregistrement, le faisceau laser laisse une trace sur la couche active du support optique, qui peut alors être lue avec le même faisceau laser, mais avec une puissance moindre que lors de l'enregistrement.
Les lecteurs de CD utilisent un laser infrarouge avec une longueur d'onde de 780 nm et un système optique avec une ouverture numérique de 0,45 pour lire les données. (Ouverture numérique - à partir de lat. ouverture- trou - égal à 0,5 nsinα, où n est l'indice de réfraction du milieu dans lequel se trouve l'objet, α est l'angle entre les rayons extrêmes de la conique flux lumineux inclus dans le système optique.) La capacité des CD-ROM standard utilisés pour le stockage des données est de 650 ou 700 Mo. Les disques compacts enregistrés au format AudioCD (conçu pour les appareils audio grand public) peuvent contenir jusqu'à 80 minutes d'enregistrement stéréo.
Pour lire des données dans DVD-les lecteurs sont utilisés 
un laser rouge avec une longueur d'onde de 650 nm et un système optique avec une ouverture numérique de 0,6. Les capacités de DVD standard vont de 4,7 Go et plus.
Les CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) sont des disques optiques laser non réinscriptibles ou des CD-ROM. Le CD est fabriqué à l'aide d'un laser infrarouge très puissant qui grave des trous de 0,8 micron sur un disque de test en verre spécial. Dans ce cas, des dépressions - dépressions (fosse anglaise) - et des espaces plats - plates-formes (terres anglaises) se forment en surface. L'enregistrement commence à une certaine distance du trou au centre et se déplace vers le bord en spirale. Sur ce disque de test, un gabarit est réalisé avec des saillies aux endroits où le laser a brûlé des trous. De la résine liquide (polycarbonate) est injectée dans le gabarit pour former un CD avec le même ensemble de trous que le disque de verre. Une très fine couche d'aluminium est appliquée sur la résine, qui est recouverte d'un vernis protecteur. Les CD-ROM sont enregistrés chez le fabricant et sont utilisés pour diffuser de grandes quantités d'informations en lecture seule. Dans ce cas, l'utilisateur n'a aucune possibilité d'effacer ou d'écrire des informations sur un tel disque.
Les CD-R sont fabriqués à partir de flans en polycarbonate, qui sont également utilisés dans la production de CD. Cependant, la structure est quelque peu différente. Une piste en spirale est préalablement appliquée sur le disque, entre la couche de polycarbonate et le réflecteur se trouve une couche de colorant. Au stade initial, la couche de colorant est transparente, ce qui permet à la lumière laser de la traverser et d'être réfléchie par la couche réflectrice. Lors de l'enregistrement d'informations, la puissance du laser augmente et lorsque le faisceau atteint le colorant, le colorant s'échauffe, en conséquence la liaison chimique est détruite. Ce changement de structure moléculaire crée une tache sombre. Lors de la lecture, le photodétecteur détecte la différence entre les taches sombres et les zones transparentes. Cette différence est perçue comme une différence entre les creux et les zones. L'azote métallique, la cyanine, la phtalocyanine ou le formazan le plus prometteur, un mélange de cyanine et de phtalocyanine, sont utilisés comme colorants. La couche réfléchissante est le film le plus fin d'or ou d'argent.
Les CD-RW vous permettent d'enregistrer à plusieurs reprises des informations sur des disques à surface réfléchissante, sous lesquels une couche de type Ag-In-Sb-Te (argent-indium-antimoine-tellure) à état variable est appliquée. Cet alliage a deux états : cristallin et amorphe, qui ont des réflectivités différentes. Le graveur de CD est équipé d'un laser à trois niveaux de puissance. À la puissance la plus élevée, le laser fond l'alliage, le transformant d'un état cristallin (haute réflectivité) à un état amorphe (faible réflectivité), créant ainsi une cavité. À puissance moyenne, l'alliage fond et revient à son état cristallin naturel, le creux se transformant à nouveau en plate-forme. A faible puissance, le laser lit les informations, déterminant l'état du matériau (aucune transition d'état ne se produit dans ce cas).
Le DVD est le même CD à base de polycarbonate avec des creux et des tampons. Cependant, il existe plusieurs différences. Le DVD a des cavités plus petites (0,4 micron au lieu de 0,8 comme d'habitude), une bobine plus dense (0,74 micron au lieu de 1,6) et utilise un faisceau laser rouge plus court (650 nm au lieu de 780 nm). Ensemble, ces améliorations ont permis de multiplier par sept la capacité du disque (4,7 Go).
Il existe actuellement 4 formats DVD:
1. Simple couche simple face (4,7 Go).
2. Double couche simple face (8,5 Go).
3. Simple couche double face (9,4 Go).
4. Double couche double face (17 Go).
Avec la technologie à deux couches, une couche réfléchissante semi-transparente est placée sur la couche réfléchissante inférieure. Selon l'endroit où le laser est focalisé, il est réfléchi par une couche ou une autre. Pour assurer une lecture fiable des informations, les dépressions et les zones de la couche inférieure doivent être de taille légèrement plus grande, donc la capacité de la couche inférieure est légèrement inférieure à celle de la couche supérieure.
Les DVD présentent les avantages suivants :
Capacité nettement plus grande par rapport au CD ;
compatibilité CD ;
Échange de données à haute vitesse avec un lecteur de DVD ;
Haute fiabilité du stockage des données.
A noter que l'émergence des nouvelles technologies Blu-ray et HD-DVD permet de placer plusieurs fois plus d'informations sur un disque que sur un DVD classique. Ces technologies reposent sur l'utilisation d'un laser bleu d'une longueur d'onde de 405 nm. Le format HD-DVD enregistre 15 Go d'informations sur une couche et 30 Go sur deux couches. Blu-ray stocke respectivement 25 Go et 50 Go.
Disques magnéto-optiques
Le principe de fonctionnement d'un dispositif de stockage magnéto-optique (Magneto Optical) repose sur l'utilisation de deux technologies - laser et magnétique.
La structure de base de tous les types de disques magnéto-optiques est la même, la seule différence est que certains disques ont une surface de travail, tandis que d'autres en ont deux. La structure de base d'un disque unilatéral est illustrée à la figure 2.17.
La surface d'un dispositif de stockage magnéto-optique (MOE) est recouverte d'un alliage dont les propriétés changent à la fois sous l'influence de la chaleur et sous l'influence d'un champ magnétique. Si le disque est chauffé au-dessus d'une certaine température, il devient alors possible de modifier la polarisation magnétique au moyen d'un petit champ magnétique. C'est la base des technologies de lecture et d'écriture du MOD.
Ainsi, lors de l'enregistrement, un faisceau laser chauffe la zone du disque où l'enregistrement doit être effectué jusqu'au point dit « de Curie » (pour la plupart des alliages utilisés, cet état se produit à une température d'environ 200°C).
Au point de Curie, la perméabilité magnétique diminue et un changement de l'état magnétique des particules peut être produit par un champ magnétique relativement faible. Le champ met toutes les cellules binaires dans le même état. Cela efface toutes les informations sur le disque.
Ensuite, la direction du champ magnétique est inversée et le laser n'est activé qu'aux moments où il est nécessaire de modifier l'orientation des particules dans la cellule de bit (valeur de bit). Ensuite, l'alliage est refroidi et ses particules gèlent dans une nouvelle position.
Un faisceau laser de faible puissance est utilisé pour la lecture. La lumière réfléchie frappe l'élément photosensible, qui détermine la direction de polarisation. Selon cette direction, l'élément photosensible envoie un un binaire ou un zéro binaire au contrôleur du lecteur magnéto-optique.
Les lecteurs magnéto-optiques sont intégrés et externes. En plus des lecteurs conventionnels, les bibliothèques dites optiques avec changement automatique disques dont la capacité peut atteindre des centaines de gigaoctets voire plusieurs téraoctets. Le temps de changement de disque est de quelques secondes, et les temps d'accès et les taux de transfert de données sont les mêmes que ceux des disques conventionnels.
Lecteurs flash
Les supports d'information basés sur des puces de mémoire flash sont désormais largement Caméras digitales, téléphones portables, ordinateurs.
La mémoire flash est un type spécial de mémoire à semi-conducteur réinscriptible non volatile. Une cellule de mémoire flash est constituée d'un seul transistor d'une architecture particulière, dans laquelle plusieurs bits peuvent être stockés. La majeure partie des supports flash sont des cartes flash, qui sont les principaux supports de stockage pour la technologie portable moderne. Le deuxième domaine, qui se développe maintenant rapidement, est la mémoire flash avec interface USB pour une connexion directe à un ordinateur. L'avantage de la mémoire flash par rapport aux disques durs, CD-ROM et DVD est qu'il n'y a pas de pièces mobiles, donc la mémoire flash est plus compacte et permet un accès plus rapide. Les informations enregistrées sur la mémoire flash peuvent être conservées très longtemps (de 20 à 100 ans) et sont capables de résister à des charges mécaniques importantes (5 à 10 fois supérieures au maximum autorisé pour les disques durs). L'inconvénient, par rapport aux disques durs, est le volume relativement faible, ainsi que la limitation du nombre de cycles de réécriture (de 10 000 à 1 000 000 pour les différents types).
Les lecteurs flash d'ordinateur sous la forme d'un porte-clés avec un port USB sont utilisés comme support amovible et ont un volume de 16, 32, 64, 128, 256, 512 Mo, 1 Go, 2 Go, 4 Go, 8 Go, qui, bien sûr, n'est pas la limite, alors comment la technologie s'améliore constamment.
Périphériques d'entrée d'informations
Les périphériques d'entrée d'informations convertissent les informations des périphériques sous forme numérique. Les appareils suivants sont utilisés pour saisir des informations : claviers, manipulateurs, scanners, numériseurs (tablettes numériques), écrans tactiles, dispositifs de saisie vocale, Caméras digitales et etc.
Clavier
Le clavier est le principal moyen d'entrer des informations dans le PC. C'est une matrice de touches combinées en un seul ensemble, et une unité électronique pour convertir les frappes en code binaire. Chaque touche du clavier a un code de balayage à sept chiffres (code de balayage). Lorsqu'une touche est enfoncée, le matériel du clavier génère un code de libération d'un octet, et lorsqu'il est relâché, un code de libération d'un octet, respectivement. Le push code est le même que le scan code. Le code de libération diffère du code de balayage par la présence d'un un dans le bit de poids fort de l'octet. Si la touche reste enfoncée plus de 0,5 s, des codes d'appui sont générés automatiquement à une fréquence de 10 fois par seconde. La génération automatique du code s'arrête lorsque la touche est relâchée ou qu'une autre touche est enfoncée. Ainsi, lorsqu'une touche "colle", pour éliminer les conséquences, il suffit d'appuyer sur n'importe quelle autre touche. Le principe de fonctionnement du clavier est illustré à la figure 2.19. Lorsqu'une touche est enfoncée, le signal est enregistré par le contrôleur de clavier et déclenche une interruption matérielle, le processeur cesse de fonctionner et exécute la procédure d'analyse du code de balayage. L'interruption est gérée par un programme spécial inclus dans la mémoire morte (ROM). Tout clavier possède 4 groupes de touches :
Touches de machine à écrire pour majuscules et minuscules, chiffres et caractères spéciaux ;
Touches de service qui modifient le sens d'appuyer sur le reste et effectuent d'autres actions pour contrôler l'entrée à partir du clavier (Alt, Ctrl, Shift, Tab, Backspace, Enter, Caps Lock, Num Lock, Capture d'écran et etc.);
Les touches de fonction(F1-F12), la signification du pressage qui dépend du produit logiciel ;
Petites touches à double mode clavier numérique fournissant une entrée rapide et pratique informations numériques, ainsi que le contrôle du curseur et la commutation entre les modes de clavier.
Manipulateurs
Les manipulateurs sont des dispositifs conçus pour contrôler un curseur (pointeur) sur un écran de contrôle.
Les manipulateurs facilitent le travail de l'utilisateur, en particulier dans les programmes dotés d'une interface graphique. Les contrôleurs incluent : souris, joystick, stylo lumineux, boule de commande, etc.
La souris est un dispositif permettant de pointer les points souhaités sur l'écran d'affichage en la déplaçant sur une surface plane. Les coordonnées de l'emplacement de la souris sont transmises à l'ordinateur et provoquent le mouvement correspondant du curseur de la souris (pointeur). Conformément au principe de fonctionnement, une distinction est faite entre les souris opto-mécaniques et optiques.
Le principe de fonctionnement d'une souris optomécanique (Fig. 2.20) consiste à convertir le mouvement de la souris en impulsions électriques formées à l'aide d'un optocoupleur - LED (sources lumineuses) et photodiodes (récepteurs de lumière). Lorsque vous déplacez la souris, la rotation de la balle est transmise par les rouleaux aux disques avec des "fentes". La rotation du disque entraîne un chevauchement du flux lumineux entre la LED et la photodiode, ce qui entraîne l'apparition d'impulsions électriques. La fréquence d'impulsion correspond à la vitesse de déplacement de la souris.
De nos jours, les souris optiques sont largement utilisées. Toutes les souris optiques modernes contiennent de manière constructive une caméra vidéo miniature, dans laquelle un capteur CMOS est utilisé comme élément sensible à la lumière. (Un capteur d'image contenant une couche de silicium sensible à la lumière dans laquelle les photons sont convertis en électrons. CMOS - Complementary Metal Oxide Semiconductor - CMOS - Complementary Metal Oxide Semiconductor) En face du capteur pour éclairer la surface sous la souris se trouve une source lumineuse, généralement diode électroluminescente rouge. Lorsque vous déplacez la souris, le capteur traite les images de surface et les envoie sous forme de signaux à un processeur spécialisé DSP (Digital Signal Processing), qui analyse les changements dans les images reçues et détermine en conséquence la direction du mouvement de la souris. Cependant, les souris optiques ne peuvent pas être utilisées sur des surfaces en verre ou en miroir.
Il y a aussi souris sans fil dans lequel les informations sont transmises par des rayons infrarouges ou des signaux radio à l'aide d'un émetteur intégré. Ces signaux sont enregistrés par un récepteur spécial et transmis à l'ordinateur. Lors de l'utilisation de la plage infrarouge, la souris doit avoir une ligne de vue dégagée vers le récepteur. Si la bande radio est utilisée, cette condition est facultative.
La dernière avancée dans les manipulateurs de souris est l'utilisation de la technologie laser. Lorsque vous déplacez la souris, le faisceau laser, réfléchi par la surface, frappe le capteur, ce qui traduit les changements de surface détectés en mouvement du curseur sur l'écran du moniteur. L'utilisation d'un faisceau laser permet de rendre la souris plus sensible qu'une souris optique classique, et également de l'utiliser sur n'importe quelle surface. En même temps, le laser est invisible et sans danger pour l'homme.
La qualité d'un modèle de souris particulier est déterminée par la résolution de la souris, qui est mesurée en dpi (point par pouce - le nombre de points par pouce), bien qu'il existe une autre unité de cpi (nombre par pouce - le nombre d'échantillons par pouce). En règle générale, la résolution de la souris, selon le modèle, varie de 300 à 900 dpi. Plus la résolution est élevée, plus le curseur de la souris est positionné avec précision. Structurellement, les souris se présentent sous la forme d'une boîte en plastique avec des boutons, en règle générale, avec deux - le principal et l'autre.
Un autre manipulateur, dans lequel le curseur est déplacé par rotation manuelle d'une boule dépassant d'une surface plane, est un trackball (Fig. 2.22, a). Le principe de fonctionnement est le même que celui d'une souris opto-mécanique. Une boule de commande est, en fait, la même souris, seulement à l'envers.
Un joystick est un appareil que l'on trouve généralement dans les consoles de jeux et ordinateurs de jeu(Fig. 2.22, b). C'est un levier qui, lorsqu'il est déplacé, déplace le curseur sur l'écran. Un ou plusieurs boutons sont situés sur le levier. Dans ce cas, le curseur prend la forme d'un objet en mouvement.
Le crayon optique peut être utilisé pour pointer vers un point sur un écran d'affichage ou pour former des images. Une cellule photoélectrique est installée dans la pointe du stylet, qui réagit au signal lumineux transmis par l'écran à l'endroit où le stylet touche. Étant donné que l'écran du moniteur se compose de nombreux points (pixels), lorsque le bouton est enfoncé, un signal est transmis au PC, selon lequel les coordonnées du faisceau d'électrons sont calculées au moment de son enregistrement. Un autre domaine d'application du stylo optique est en conjonction avec un numériseur. Un numériseur (numériseur) est un appareil conçu pour saisir des informations graphiques. Lorsque vous déplacez le stylet sur la tablette, ses coordonnées sont fixées dans la mémoire de l'ordinateur, c'est-à-dire que dans ce cas, le stylet lumineux effectue une fonction "d'écriture".
Écrans tactiles
Un écran tactile est un écran qui est combiné avec des appareils tactiles et vous permet d'entrer des informations dans un ordinateur d'une simple pression du doigt.
En général, lorsqu'il travaille avec un appareil tactile, l'utilisateur touche le curseur (la surface de cet appareil), une lettre, un chiffre ou un autre chiffre en surbrillance sur l'écran avec son doigt. Indépendamment de la nature physique des principes sous-jacents au fonctionnement appareil tactile, un système de coordonnées rectangulaires est associé à sa surface, ce qui permet de fixer le toucher d'un doigt et de transmettre un signal à un ordinateur. Selon le principe de fonctionnement, les technologies de capteurs suivantes sont distinguées : résistive, capacitive, infrarouge et technologie basée sur les ondes acoustiques de surface (PVA).
Technologie résistive. La technologie résistive est basée sur la méthode de mesure de la résistance électrique d'une partie du système au moment du contact. L'écran résistif a une haute résolution (300 dpi), une ressource longue (10 millions de touches), un temps de réponse court (environ 10 ms) et un faible coût. Mais en plus des avantages, il y a aussi des inconvénients, par exemple, comme une perte de 20% 
flux lumineux.
Technologie capacitive. L'élément de détection d'un écran tactile capacitif est en verre recouvert d'un mince revêtement conducteur transparent. Lorsque vous touchez l'écran image est appelé capacitif; la connexion entre le doigt et l'écran, qui provoque une impulsion de courant au point de contact (Fig. 2.24). Une autre technologie capacitive NFI (Dynapro) (Fig. 2.25) est basée sur l'utilisation d'une onde électromagnétique. NFI utilise un circuit électronique de capteur spécial qui peut détecter un objet conducteur - un doigt ou un stylo d'entrée conducteur - à travers une couche de verre, ainsi qu'à travers des gants ou autre 
obstacles potentiels (humidité, gel, peinture, etc.).
Technologie des tensioactifs(ondes acoustiques de surface). Dans les coins d'un tel écran, un ensemble spécial d'éléments en matériau piézoélectrique est placé, auquel un signal électrique d'une fréquence de 5 MHz est appliqué. (Les matériaux piézoélectriques sont des substances qui ont un effet piézoélectrique, c'est-à-dire que la génération d'un champ électrique sous l'influence de déformations élastiques est un effet piézoélectrique direct.) Ce signal est converti en une onde acoustique ultrasonore dirigée le long de la surface de l'écran. Même un léger toucher de l'écran à n'importe quel endroit provoque une absorption active des ondes, ce qui modifie quelque peu l'image de la propagation des ultrasons sur sa surface.
Technologie infrarouge. Le long des limites de l'écran tactile, des éléments émetteurs spéciaux sont installés qui génèrent des ondes lumineuses de la gamme infrarouge, les ondes lumineuses de la gamme infrarouge se propagent le long de la surface de l'écran, formant une sorte de grille de coordonnées sur sa surface de travail.
Si l'un des faisceaux infrarouges est bloqué par un corps étranger tombé dans la portée des faisceaux, le faisceau cesse d'atteindre l'élément récepteur, qui est immédiatement fixé par le microprocesseur. Il est à noter que l'écran tactile infrarouge ne se soucie pas du type d'objet placé dans son espace de travail : le pressage peut se faire avec un doigt, un stylo plume, un pointeur et même une main gantée. Les écrans tactiles peuvent être articulés et intégrés (Fig. 2.28).
Au cours des dernières années, les écrans tactiles se sont imposés comme les plus moyen pratique interaction homme-machine. Application écrans tactiles présente un certain nombre d'avantages qui ne sont disponibles avec aucun autre appareil. Ainsi, les systèmes d'information basés sur des bornes tactiles permettent d'obtenir les informations nécessaires ou intéressantes dans les halls d'exposition, dans les gares, dans les institutions gouvernementales, bancaires, financières, médicales, etc.
Scanners
Un scanner est un appareil qui vous permet de transférer des informations graphiques situées sur un ordinateur vers un ordinateur. 
magicien ou bande.
Il peut s'agir de textes, de dessins, de schémas, de graphiques, de photographies, etc. Le scanner, comme un copieur, crée une copie d'une image d'un document papier, mais pas sur papier, mais sous forme électronique.
Le principe du scanner est le suivant. L'image copiée est éclairée par une source lumineuse (généralement une lampe fluorescente). Dans ce cas, un faisceau de lumière examine (balaye) chaque partie de l'original. Le faisceau lumineux réfléchi par la feuille de papier à travers une lentille réductrice pénètre dans un dispositif à couplage de charge (CCD). (Un dispositif qui accumule une charge électronique lorsqu'un flux lumineux le frappe. Le niveau de charge dépend de la durée et de l'intensité de l'éclairage. Dans la littérature anglaise, la définition de CCD - Couple-Charget Device est utilisée) A la surface du CCD, une image réduite de l'objet copié est formée par balayage. Le CCD convertit une image optique en signaux électriques. Un CCD est une matrice qui contient un grand nombre d'éléments semi-conducteurs sensibles au rayonnement lumineux.
Dans les scanners noir et blanc, plusieurs nuances de gris sont formées à la sortie de chaque élément CCD à l'aide d'un convertisseur analogique-numérique.
Les scanners couleur utilisent modèle de couleur RVB. L'image numérisée est éclairée par un filtre de lumière RVB rotatif ou trois lampes de couleur allumées en série - rouge, vert, bleu. Le signal correspondant à chaque couleur primaire est traité séparément. Pour cela, il existe des lignes parallèles de capteurs, dont chacun perçoit sa propre couleur. Le nombre de couleurs transmises varie de 256 à 65 536, voire 16,7 millions.La résolution du scanner est mesurée en nombre de points distinguables par pouce de l'image. Dans ce cas, deux valeurs sont indiquées, par exemple 600 × 1200 dpi. Le premier est le nombre de points horizontaux, il est déterminé CCD... Le second est le nombre de pas verticaux du moteur par pouce. La première valeur doit être prise en compte - la valeur minimale.
De par leur conception, les scanners sont à main, à plat, à tambour, à projection, etc. 2.30).
Dispositifs de sortie d'informations
Les dispositifs de sortie sont des dispositifs qui produisent des informations traitées par un ordinateur pour la perception par l'utilisateur ou pour une utilisation par d'autres dispositifs automatiques.
Les informations de sortie peuvent être affichées sur l'écran du moniteur, imprimées sur papier, reproduites sous forme de sons, transmises sous forme de signaux quelconques.
Moniteurs et adaptateurs vidéo
Un moniteur (affichage) est un dispositif conçu pour afficher du texte et des informations graphiques dans le but de la perception visuelle par l'utilisateur.
Le moniteur est le périphérique principal et sert à afficher les informations saisies à l'aide du clavier ou d'autres périphériques de saisie (scanner, numériseur, etc.). Le moniteur est connecté à l'ordinateur via un adaptateur vidéo. Actuellement utilisé les types suivants moniteurs :
Sur la base d'un tube cathodique (CRT) ;
- 
liquide Crystal;
Plasma (décharge de gaz).
La différence entre ces moniteurs est différente principes physiques formation d'images.
Les moniteurs à tube cathodique ne sont pas différents en principe de téléviseurs conventionnels... Lors de la formation d'une image, les données vidéo sont converties en un flux continu d'électrons, qui sont « tirés » par les carcasses cathodiques du kinéscope. Les faisceaux d'électrons résultants passent à travers un réseau de guidage spécial, qui garantit que les électrons atteignent le point souhaité avec précision, puis atteignent la couche luminescente. Lorsqu'il est bombardé d'électrons, le phosphore émet de la lumière.
Il existe plusieurs types de tubes à rayons cathodiques, qui diffèrent par la conception du réseau de guidage et de la couche de phosphore.
Les plus répandus sont les moniteurs avec ce que l'on appelle le masque d'ombre. Dans un kinéscope de ce type, une fine plaque métallique est utilisée pour positionner le faisceau d'électrons, dans lequel de nombreux trous sont réalisés par perforation (Fig. 2.32, a). Le phosphore dans un tel kinéscope se présente sous la forme de triades de couleurs, où chaque ellipse - un élément lumineux de substance rouge, verte et bleue - représente un pixel visible.
Un autre type de kinéscopes, construit avec l'utilisation d'un réseau d'ouverture (Fig. 2.32, b), diffère des kinéscopes avec un masque d'ombre en ce qu'un certain nombre de filaments d'acier, plutôt qu'une plaque volumineuse, servent à positionner avec précision le faisceau d'électrons . Le phosphore dans un tube image avec une grille d'ouverture est appliqué à la surface intérieure de l'écran sous la forme de bandes verticales alternées.
Dans un tube cathodique à masque à fentes, la grille de guidage est une plaque avec de longues fentes-fentes verticales (Figure 2.32, c). Le phosphore dans de tels kinéscopes est appliqué soit sous la forme de bandes alternées continues, soit sous la forme de bandes elliptiques, de forme similaire aux fentes du masque à fente.
Les types de tubes à images considérés ont leurs propres avantages et inconvénients. Ainsi, un tube cathodique avec un masque d'ombre, en raison de certaines de ses caractéristiques de conception, présente un certain nombre d'avantages par rapport aux autres types de tubes cathodiques : un arrangement dense de triplets de couleur, qui permet une grande clarté d'image, et une technologie de production bien établie. L'inconvénient est une diminution de la durée de vie du moniteur - en raison de la grande surface, le masque perforé absorbe environ 70 à 85 % de tous les électrons émis par les cathodes du canon à électrons du kinéscope, de sorte que la plage de luminosité et le contraste diminue. Pour obtenir une image haute en couleurs, il est nécessaire d'augmenter l'intensité du flux d'électrons, ce qui n'affecte pas au mieux la durée de vie du moniteur (en règle générale, le cycle de vie d'un appareil basé sur un tube cathodique avec un masque d'ombre ne dépasse pas 7-8 ans). Le domaine d'application de ces moniteurs est le traitement de grandes quantités de texte, la mise en page, la retouche photo, la correction des couleurs et la CAO (systèmes de conception automatique).
Les principaux avantages d'un tube cathodique avec un réseau d'ouverture incluent une luminosité et un contraste élevés en raison de la capacité de transmission plus élevée des électrons vers le phosphore et de l'augmentation de la zone de couverture de l'écran avec le phosphore.
Parmi les inconvénients, il faut noter l'apparition de distorsions d'image lors de l'affichage d'un grand nombre de traits courts, c'est-à-dire lors de l'affichage de texte de petite taille.
Les moniteurs utilisant des tubes à masque fendu combinent les avantages des deux types d'appareils précédents et sont exempts des inconvénients. Des couleurs vives et éclatantes, un bon contraste, des graphiques et du texte nets - tout cela les rend adaptés pour répondre aux besoins de tous les types d'utilisateurs. Les tubes à rayons cathodiques sont conçus et fabriqués par un nombre très limité d'entreprises. Tous les autres qui fabriquent des moniteurs utilisent des solutions commerciales. Parmi les sociétés de développement les plus connues figurent : Hitachi et Samsung - des tubes basés sur un masque d'ombre ; Sony, Mitsubishi et ViewSonic - CRT avec grille d'ouverture ; NEC, Panasonic, LG - appareils qui utilisent un masque à fente.
Les moniteurs à cristaux liquides (LCD) ou les moniteurs LCD (LCD - Liquid Crystal Display) sont des moniteurs numériques à écran plat. Ces moniteurs utilisent une substance à cristaux liquides transparente qui est prise en sandwich entre deux plaques de verre sous la forme d'un film mince. Le film est une matrice dans les cellules de laquelle se trouvent des cristaux. Un filtre polarisant est situé à côté de chaque plaque dont les plans de polarisation sont perpendiculaires entre eux.
D'après le cours de physique, vous savez que si vous faites passer la lumière à travers deux plaques dont les plans de polarisation coïncident, la transmission complète de la lumière est alors assurée. Cependant, si l'une des plaques est tournée par rapport à l'autre, c'est-à-dire changer le plan de polarisation, la quantité de lumière transmise diminuera. Lorsque les plans de polarisation sont perpendiculaires entre eux, la transmission de la lumière est choquante.
Dans les moniteurs LCD, la lumière d'une lampe, tombant sur le premier filtre polarisant, est polarisée dans l'un des plans, par exemple vertical, puis traverse une couche de cristaux liquides. Si les cristaux liquides font pivoter le plan de polarisation du faisceau lumineux de 90 °, alors il traverse librement le deuxième filtre polarisant, car les plans de polarisation coïncident. Si le virage ne se produit pas, le faisceau lumineux ne passe pas. Ainsi, en appliquant une tension aux cristaux, il est possible de changer leur orientation, c'est-à-dire de réguler ainsi la quantité de lumière traversant les filtres. Dans les moniteurs LCD modernes, chaque cristal est contrôlé par un transistor séparé, c'est-à-dire que la technologie TFT (Thin Film Transistor) est utilisée. Un pixel dans un moniteur LCD est également formé de rouge, vert et fleurs bleues, et différentes couleurs sont obtenues en modifiant la tension appliquée, ce qui entraîne une rotation du cristal et, par conséquent, une modification de la luminosité du flux lumineux.
Dans les moniteurs plasma (PDP - Plasma Display Panel), l'image est formée en raison de l'émission de lumière par des décharges de gaz dans les pixels du panneau. Élément d'image (pixel) dans écran plasma ressemble à bien des égards à une lampe fluorescente ordinaire. Un gaz chargé électriquement émet une lumière ultraviolette, qui frappe le phosphore et l'excite, ce qui fait briller la cellule correspondante avec de la lumière visible. Dans les moniteurs plasma modernes, on utilise la technologie dite plasmavision - il s'agit d'un ensemble de cellules, en d'autres termes, des pixels, qui se composent de trois sous-pixels qui transmettent les couleurs - rouge, vert et bleu.
Structurellement, le panneau est constitué de deux plaques de verre plates situées à une distance d'environ 100 microns l'une de l'autre. Entre eux se trouve une couche de gaz inerte (généralement un mélange de xénon et de néon), qui est affectée par un fort champ électrique. Les conducteurs transparents les plus minces (électrodes) sont appliqués sur la plaque transparente avant et les conducteurs réciproques sont appliqués sur la plaque arrière. La paroi arrière a des cellules microscopiques remplies de phosphores de trois couleurs primaires (rouge, bleu et vert), trois cellules pour chaque pixel. Le principe de fonctionnement d'un panneau à plasma est basé sur la lueur de luminophores spéciaux lorsqu'ils sont exposés à un rayonnement ultraviolet qui se produit lors d'une décharge électrique dans un environnement de gaz hautement raréfié. Avec une telle décharge, un "cordon" conducteur est formé entre les électrodes avec une tension de commande, constitué de molécules de gaz ionisé (plasma). Par conséquent, les panneaux fonctionnant sur ce principe sont appelés panneaux à plasma. Le gaz ionisé agit sur un revêtement fluorescent spécial, qui à son tour émet une lumière visible à l'œil humain.
La qualité d'un moniteur particulier peut être évaluée par les principaux paramètres suivants :
Résolution;
Taille de l'écran;
Le nombre de couleurs reproductibles ;
Taux de rafraîchissement de l'écran.
Résolution du moniteur. En règle générale, les moniteurs peuvent fonctionner selon deux modes : texte et graphiques. En mode texte, un caractère ASCII s'affiche sur l'écran du moniteur. Le nombre maximum de caractères pouvant être affichés à l'écran est appelé capacité d'information de l'écran. En mode normal, l'écran contient 25 lignes de 80 caractères chacune, donc la capacité d'information est de 2000 caractères. En mode graphique, des images sont affichées à l'écran, formées d'éléments individuels - des pixels. En mode graphique, la résolution est mesurée par le nombre maximum de pixels horizontalement et verticalement sur un écran de moniteur. La résolution dépend à la fois des caractéristiques du moniteur et de l'adaptateur vidéo. Plus ces valeurs sont élevées, plus d'objets peuvent être placés sur l'écran, meilleur est le détail de l'image. Par exemple, une résolution de 800 × 600 signifie que vous pouvez dessiner de manière conditionnelle 800 lignes verticales et 600 lignes horizontales sur l'écran (Fig. 2.35). Chaque pixel de l'écran est impliqué dans la formation de l'image, donc, à une résolution de 800 × 600, le nombre de cellules adressables est de 480 000 pixels. Pour les moniteurs LCD, la résolution est déterminée par le nombre de cellules situées le long de la largeur et de la hauteur de l'écran. Les moniteurs LCD modernes ont pour la plupart une résolution de 1024 × 768 ou 1280 × 1024.
La caractéristique la plus importante qui détermine la résolution et la clarté de l'image à l'écran est la taille 
grains (pas de point - le pas du point) du phosphore de l'écran du moniteur. La granulométrie des moniteurs modernes va de 0,25 à 0,28 mm. Le grain désigne la distance entre deux points d'un phosphore de même couleur. Pour les tubes avec masque d'ombre, le grain est mesuré en diagonale, pour les deux autres horizontalement. Valeurs de résolution standard : 640 × 480, 800 × 600, 1024 × 768, 1600 × 1200, 1800 × 1440, etc.
Taille de l'écran. La longueur de la diagonale de la zone visible de l'image est généralement utilisée comme mesure. Pour les écrans à cristaux liquides (LCD), la zone visible est de la même taille que le panneau. Pour les moniteurs équipés d'un tube cathodique (CRT), la zone visible est légèrement plus petite. Cela est dû aux caractéristiques de conception du tube cathodique lui-même. Les moniteurs CRT sont disponibles en tailles d'écran 14", 15", 17", 19" et 22". Pour les panneaux LCD, 15, 17, 18, 19, 20 pouces et plus sont utilisés.
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Date de création de la page : 2016-02-12
Mémoire externe
Disques optiques
Les disques optiques (laser) sont actuellement les supports de stockage les plus populaires. Ils utilisent le principe optique d'enregistrement et de lecture d'informations à l'aide d'un faisceau laser.
Les informations sur un disque laser sont enregistrées sur une piste en spirale partant du centre du disque et contenant des zones alternées de dépressions et de saillies avec différentes réflectivités.
Lors de la lecture d'informations à partir de disques optiques, le faisceau laser installé dans le lecteur frappe la surface du disque en rotation et est réfléchi. Comme la surface du disque optique a des zones avec des réflectances différentes, le faisceau réfléchi change également son intensité (logique 0 ou 1). Les impulsions lumineuses réfléchies sont ensuite converties par des photocellules en impulsions électriques.
Dans le processus d'enregistrement d'informations sur des disques optiques, diverses technologies sont utilisées: du simple estampage à la modification de la réflectivité des zones de la surface du disque à l'aide d'un laser puissant.
Il existe deux types de disques optiques :
Disques CD (CD - Compact Disk, disque compact), pouvant stocker jusqu'à 700 Mo d'informations; Les disques DVD (DVD - Digital Versatile Disk, disque numérique polyvalent), qui ont une capacité d'information nettement plus élevée (4,7 Go), car les pistes optiques qu'ils contiennent sont plus fines et plus denses.
Les DVD peuvent être à double couche (capacité de 8,5 Go), les deux couches ayant une surface réfléchissante qui transporte des informations.
De plus, la capacité d'information des DVD peut être encore doublée (jusqu'à 17 Go), puisque les informations peuvent être enregistrées sur les deux faces.Actuellement (2006), des disques optiques (HP DVD et Blu-Ray) sont entrés sur le marché, dont la capacité d'information est 3 à 5 fois supérieure à celle des disques DVD en raison de l'utilisation d'un laser bleu d'une longueur d'onde de 405 nanomètres. .
Les lecteurs de disques optiques sont divisés en trois types :
- Sans capacité d'enregistrement- CD-ROM et DVD-ROM
(ROM - Read Only Memory, mémoire en lecture seule).
Sur le CD-ROM et le DVD-ROM stocke des informations qui y ont été enregistrées pendant le processus de fabrication. Il est impossible de leur écrire de nouvelles informations.- Ecrire une fois et lire plusieurs fois -
CD-R et DVD ± R (R - enregistrable).
Les informations peuvent être enregistrées sur des disques CD-R et DVD ± R, mais une seule fois. Les données sont écrites sur le disque par un faisceau laser à haute puissance, qui détruit le colorant organique de la couche d'enregistrement et modifie ses propriétés réfléchissantes. En contrôlant la puissance du laser, une alternance de taches sombres et claires est obtenue sur la couche d'enregistrement, qui, lorsqu'elles sont lues, sont interprétées comme des 0 et 1 logiques.- Réinscriptible- CD-RW et DVD ± RW
(RW - Réinscriptible) Les disques CD-RW et DVD ± RW peuvent être gravés et effacés plusieurs fois.
La couche d'enregistrement est constituée d'un alliage spécial, qui peut être chauffé à deux états d'agrégation stables différents, caractérisés par différents degrés de transparence. Lors de l'écriture (effacement), le faisceau laser chauffe une section de la piste et la traduit dans l'un de ces états.
Lors de la lecture, le faisceau laser a une puissance plus faible et ne modifie pas l'état de la couche d'enregistrement, et des sections alternées avec une transparence différente sont interprétées comme des 0 et 1 logiques.Principales caractéristiques des lecteurs optiques :
capacité du disque (CD - jusqu'à 700 Mo, DVD - jusqu'à 17 Go) le taux de transfert de données de l'opérateur vers RAM- mesuré en fractions multiples de la vitesse
150 Ko / sec pour les lecteurs de CD (c'est la vitesse de lecture des informations que les premiers lecteurs de CD avaient) et
1,3 Mo / s pour les lecteurs de DVD (c'est la vitesse de lecture des informations que les premiers lecteurs de DVD avaient)
Actuellement, les lecteurs de CD à vitesse 52x sont largement utilisés - jusqu'à 7,8 Mo / s.
Les disques CD-RW sont gravés à une vitesse inférieure (par exemple, 32x).
Par conséquent, les lecteurs de CD sont marqués de trois chiffres « vitesse de lecture X vitesse d'écriture CD-R X vitesse d'écriture CD-RW » (par exemple, « 52x52x32 »).
Les lecteurs de DVD sont également étiquetés avec trois chiffres (par exemple, "16x8x6"temps d'accès - le temps nécessaire pour rechercher des informations sur le disque, mesuré en millisecondes (pour le CD 80-400ms). Sous réserve des règles de stockage (stockage dans des étuis en position verticale) et de fonctionnement (sans provoquer de rayures et de salissures), les supports optiques peuvent stocker des informations pendant des dizaines d'années.
Informations supplémentaires sur la disposition du disque
Un disque produit industriellement se compose de trois couches. Un motif d'information est appliqué à la base du disque en plastique transparent par estampage. Pour l'estampage, il existe un prototype matriciel spécial du futur disque, qui presse les pistes sur la surface. Ensuite, une couche métallique réfléchissante est pulvérisée sur la base, puis une couche protectrice d'un film mince ou d'un vernis spécial est également sur le dessus. Divers dessins et inscriptions sont souvent appliqués à cette couche. Les informations sont lues depuis la face de travail du disque à travers une base transparente.
Les CD enregistrables et réinscriptibles ont une couche supplémentaire. Dans de tels disques, la base n'a pas de motif d'information, mais une couche d'enregistrement est située entre la base et la couche réfléchissante, qui peut changer sous l'influence d'une température élevée.Pendant l'enregistrement, le laser chauffe les zones spécifiées de l'enregistrement couche, créant un modèle d'information.
Un disque DVD peut avoir deux couches d'enregistrement. Si l'un d'eux est réalisé en technologie standard, alors l'autre est translucide, appliqué en dessous du premier et a une transparence d'environ 40%. Pour lire les disques double couche, des têtes optiques complexes à focale variable sont utilisées. Le faisceau laser, traversant la couche semi-transparente, se focalise d'abord sur la couche d'information interne, et à la fin de sa lecture, il se recentre sur la couche externe.
