Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Первым оптическим носителем, разработанным еще в 1979 году, стал компакт-диск. Глубина питов этого носителя составляет около 100 нм, ширина - 500 нм. Минимальная длина пита CD - от 850 нм. Шаг между дорожками спирали - около 1,5 мкм. В приводах для чтения носителей этого типа используется красный лазер с длиной волны 780 нм, который фокусируется на рабочей поверхности в точку диаметром около 1,2 мкм (для лучшего представления: толщина человеческого волоса составляет около 50 мкм или 50000 нм).
Изначально CD создавался как носитель звуковой информации (Audio CD). Немного позже его начали использовать для хранения в двоичном коде других данных. Формат записи Audio CD и CD с данными отличается, поэтому обычные проигрыватели не могут считывать информацию с немузыкальных компакт-дисков.
При промышленном производстве дисков с музыкой, фильмами или играми запись данных на носитель осуществляется путем штамповки - этот процесс напоминает изготовление грампластинок. Информация на дисках сохраняется в виде крошечных углублений. Компьютерные и бытовые DVD-рекордеры выполняют эту задачу иначе - они используют лазерный луч.
Первыми записываемыми оптическими носителями стали CD-R с возможностью однократной записи. При сохранении данных на такие диски лазерный луч нагревает состоящий из красителя рабочий слой болванки примерно до 250 °С, что вызывает химическую реакцию. В месте нагрева лазером образуются темные непрозрачные пятна. Отсюда и происходит слово «прожиг».
Аналогичным образом осуществляется перенос данных на DVD с возможностью однократной записи. А вот на поверхности перезаписываемых CD, DVD и Blu-ray-дисков темных точек не образуется. Рабочий слой этих накопителей представляет собой не краситель, а специальный сплав. При нагреве лазером примерно до 600 °С он переходит из кристаллического состояния в аморфное. Подвергнутые воздействию лазера участки имеют более темный цвет, а значит, и другие отражающие свойства.
оптический носитель дисковод
1. Устройство оптических носителей
Принцип, по которому работают современные оптические носители информации, используется довольно давно. По своей сути, CD, DVD или Blu-Ray - не что иное, как усовершенствованная виниловая грампластинка. Данные на этих носителях хранятся в виде очень тонкой спиральной дорожки, нанесенной на специальный защищенный слой диска и стоящей из микроскопических углублений и промежутков между ними. Эти углубления называются питами (англ. pit -- углубление), а промежутки - лендами (англ. land -- пространство). Под увеличением их можно хорошо рассмотреть. Считывание производится при помощи лазера, который, отражаясь от поверхности вращающегося диска, попадает на фотоэлемент. Отражение с огромной скоростью изменяется в соответствии со структурой питов и лендов дорожки, передавая таким образом информацию, зашифрованную в ней. Затем это «дрожание лазера» дешифруется согласно определенным алгоритмам.
Болванки, предназначенные для записи в домашних условиях, имеют такую же толщину (1,2 мм) и такой же диаметр (12 или 8 см), как и диски, запись данных на которые осуществляется промышленным способом. Оптические носители имеют многослойную структуру.
Подложка. Основа для дисков, которая изготавливается из поликарбоната, - это прозрачный, бесцветный и довольно устойчивый к внешним воздействиям полимерный материал.
Рабочий слой. У записываемых CD и DVD он состоит из органического красителя, а у перезаписываемых CD, DVD (RW, RAM) и Blu-ray-дисков образован специальным сплавом, способным изменять фазовое состояние. Рабочий слой с двух сторон окружен изолирующим веществом.
Отражающий слой. Для создания слоя, от которого отражается луч лазера, используются алюминий, серебро или золото.
Защитный слой. Им снабжены только CD и Blu-ray-диски. Он представляет собой твердое лаковое покрытие.
Этикетка. Сверху на диск наносится слой лака - так называемая этикетка. Этот слой способен впитывать влагу, благодаря чему чернила, которые оказываются на поверхности носителя во время печати, быстро высыхают.
Оптические диски CD-ROM
Накопители CD-ROM с момента своего появления в 1984 г. прошли не менее славный путь, чем флоппи-дисководы. Сейчас найти ПК, в котором не было бы накопителя, способного читать диски CD-ROM, даже труднее, чем ПК без НГМД. Максимальные скорости вращения дисков выросли до 12 тыс. об./мин. Немногие из современных жестких дисков могут похвастаться такими скоростями, а ведь в CD-ROM с такой скоростью вращается сменный носитель большего диаметра, который может быть не слишком хорошо сбалансирован.
При подобных скоростях повышенную вибрацию и, как следствие, увеличение частоты ошибок могут вызвать даже неравномерность нанесения типографской краски в надпечатке диска или надпись, сделанная фломастером на одной из его половинок.
Поэтому "гонка за X" прекратилась по достижении отметки 60Х, а на практике "надежной и достаточной" считается скорость 40Х. При этом следует понимать, что 40 или 60Х (6 или 9 Мбайт/с) - всего лишь максимальная скорость передачи данных, которая достигается только на внешних дорожках диска.
Исключение составляли накопители, выполненные по разработанной компанией Zen Research технологии TrueX, когда читаются одновременно несколько дорожек. Благодаря этой технологии компании Kenwood удалось довести "X" до 72, однако выпуск таких устройств оказался экономически невыгодным и ныне прекращен.
Накопленный в процессе совершенствования накопителей CD-ROM опыт не пропал даром. В первых таких устройствах использовался режим постоянной линейной скорости (constant linear velocity, CLV), пришедший из индустрии аудио-CD. Скорость передачи данных в дисководе IX равнялась 150 кбайт/с и была постоянной на всех дорожках, для чего при перемещении головки от центра диска к его периферии скорость вращения пропорционально уменьшалась. Поскольку диск с данными не обязательно должен читаться на постоянной скорости, изготовители CD-ROM для уменьшения времени доступа стали применять также присущие жестким дискам режим постоянной угловой скорости (constant angular velocity, CAV) или комбинацию этих двух режимов.
Оптические диски CD-ROM с отштампованной информационной дорожкой обладают самой высокой надежностью хранения информации. Записанная информация не может быть стерта случайным образом, а условия сохранности сводятся лишь к предупреждению механического повреждения рабочей поверхности диска. Оптические диски боятся царапин и потертостей лакового слоя, а также его под воздействием растворителей.
Установленный в дисководе CD-R записывающий лазер при подаче на него электрического импульса, соответствующего определенному биту информации, увеличивает энергию излучения. Под воздействием светового луча краситель меняет свою структуру и темнеет, образуя информационный пит. Последовательность затемненных светлых участков имеет переменную светопропускную способность. При считывании записанной информации луч считывающего лазера проходит сквозь затемненный или прозрачный участок дорожки, отражается от серебряного слоя и попадает на поверхность светочувствительного детектора дисковода. Перепад яркостей отраженного от серебряного слоя света распознается компьютером как последовательность битов информации, образующих цифровой код.
Таким образом, сам дисковод CD-R имеет более сложное устройство, чем обычный дисковод CD-ROM, поскольку оптический блок содержит не только детектор и подсвечивающий лазер, но еще и лазер записывающий. В современных устройствах считывающий и записывающий лазеры могут быть объединены в один комбинированный прибор -- излучающий лазерный светодиод. В любом оптическом дисководе, к какому бы типу он ни относился, оптический блок закреплен на подвижной каретке, перемещаемой радиально вдоль поверхности диска двигателем с червячной передачей.
Благодаря этому, оптический блок перемещается вдоль спиралевидной информационной дорожки без сбоев. За равномерностью перемещения и правильным позиционированием оптического блока следит специальный контроллер. А содержание диска точные координаты участков, на которых находится та или иная информация, записаны в самом начале информационной дорожки. При инициализации вставленного в дисковод диска компьютер считывает эту информацию с сервисного участка дорожки и на ее основе выводит содержание диска, формируя команды на поиск того или иного файла, записанного на диск.
В отличие от дисков CD-ROM со штампованной информационной дорожкой диски CD-R подвержены самопроизвольному уничтожению информации под воздействием внешних факторов. Слой красителя и после записи остается восприимчивым к световому излучению. При попадании на рабочую дорожку случайным образом сфокусированного луча солнечного света, спектр которого содержит полный диапазон световых волн, в т. ч. и тех, что применяются в микроволновых лазерах, краситель может потемнеть, разрушив записанную лазером последовательность информационных питов. И на диске появится сбойный участок информационной дорожки.
Другой недостаток дисководов носителей CD-R - однократная запись. Однажды записанный диск невозможно записать повторно, поскольку изменение отражательной способности красителя необратимо (иными словами краска может потемнеть под воздействием записывающего лазера, но ничто не заставит ее вернуться исходное состояние, то есть посветлеть). Поэтому перед сеансом записи надо как следует проверить подготовленный образ будущего диска, а сам компьютер неплохо бы снабдить блоком бесперебойного питания, поскольку малейший сбой электропитания приведет к непоправимому повреждению диска. Справедливости ради, стоит заметить, что не такие уж значительные неудобства применения CD-R компенсируются чрезвычайно низкой стоимостью носителей, ограниченная надежность сохранения информации выполнением элементарно простых правил - хранить записанные диски в футлярах и не подвергать их воздействию солнечных лучей.
2. Оптический носитель CD-R,CD-RW
Об оптических дисках с однократной записью (WORM) заговорили в конце 80-х. В 1990 г. появилась "Оранжевая книга II", устанавливавшая спецификации для записываемых CD. В 1993 г. компания Philips выпустила первый накопитель CD-R. В качестве "болванок" для записи использовались обычные поликарбонатные диски, покрытые специальным красителем (цианиновым, фталоцианиновым или азокрасителем), поверх которого напылялся тончайший отражающий слой благородного металла, обычно чистого серебра или золота. При записи лазерный луч, сфокусированный на слое красителя, физически "выжигал" его, образуя непрозрачные участки, аналогичные "ямкам" на обычном штампованном CD.
Носители CD-R не полностью отвечают определению WORM (однократная запись, многократное чтение), поскольку часть II "Оранжевой книги" предусматривает возможность многосеансовой записи. Каждый сеанс состоит из одной или нескольких дорожек данных, начального и конечного "пустых" участков и соответствующей записи в "содержании" (ТОС) диска. Наличие неиспользуемых участков приводит к потере при записи каждого следующего сеанса 13,5 Мбайт пространства на CD-R.
В конце прошлого века накопители CD-R, достигшие к тому времени скоростей по записи/чтению 8Х/24Х, были вытеснены более универсальными накопителями CD-RW, позволяющими записывать не только диски с однократной записью, но и перезаписываемые.
Другой тип оптической записи переменной фазы используется в дисководах многократной записи CD-RW. От дисков для однократной записи носители CD-RW отличаются составом вещества, образующего информационную дорожку, и измененным механизмом самой записи. Вещество, из которого изготовлена информационная дорожка диска CD-RW, находится в аморфном состоянии и под воздействием луча записывающего лазера (то есть при нагреве до определенной температуры) переходит в твердое состояние. Одновременно изменяется и отражательная способность вещества от твердых участков луч света отражается лучше, чем от аморфных. Так формируются питы информации. Для стирания ранее сделанной записи лазер равномерно нагревает информационную дорожку до температуры плавления, вещество активного слоя вновь переходит в аморфное состояние.
Диски CD-RW не боятся солнечного света, но имеют ряд специфических недостатков, препятствующих их применению для долговременного хранения архива цифровых фотоснимков. Во-первых, они хоть ненамного, но дороже дисков CD-R. Во-вторых, и это, пожалуй, главное - уверенное чтение информации, записанной на CD-RW, на других, "не родных", дисководах не гарантируется. Дело в том, что вещество активного слоя CD-RW после записи имеет меньший перепад яркостей, чем питы, сформированные на цианиновом или фталоцианиновом красителе. Если диски CD-R читаются любыми дисководами CD-ROM, то в случае с CD-RW это остается под вопросом.
По этой причине перезаписываемые носители CD-RW лучше всего применять для сохранения оперативной информации, в нашем случае для сохранения снимков, которые будут подвергнуты обработке в графическом редакторе и которые еще не включены в состав постоянного альбома фотографий. Для долговременного же хранения полностью оформленных обработанных снимков лучше применять диски CD-R, не забывая делать страховые копии, чтобы случайно не лишиться части архива. Технология CD-RW на сегодня является доминирующей.
Недостаточная емкость (650 или 700 Мбайт) CD-ROM и невозможность дальнейшего повышения производительности заставили задуматься о новом формате оптических дисков. История его возникновения, в отличие от простой и ясной истории создания CD, полна противоречий, столкновений и интриг. По первоначальному замыслу новый диск должен был прийти на смену видеокассетам VHS. У истоков DVD (первоначально эта аббревиатура расшифровывалась как "Digital Video Disk", т.е. "цифровой видеодиск", а позднее, когда на DVD стали записывать не только видео, превратилась в "Digital Versatile Disk", т.е. "цифровой многофункциональный диск"), стояли, с одной стороны, Matsushita Electric, Toshiba и кинокомпания Time/Warner, разработавшие технологию Super Disc (SD), а с другой - "родители" компакт-диска Sony и Philips со своей технологией Multimedia CD (MMCD). Поскольку два этих формата были абсолютно несовместимы друг с другом, в 1995 г. под давлением гигантов индустрии ИТ (Microsoft, Intel, Apple и IBM) для выработки единого стандарта была создана организация DVD Consortium, в которую вошли основные изготовители накопителей и носителей к ним, общим числом 11; впоследствии название было изменено на DVD Forum.
В отличие от CD-ROM, которые бывают только односторонними и однослойными, DVD могут быть также двухслойными и двусторонними. Таким образом, существует 4 варианта DVD-дисков: DVD-5 (односторонний однослойный, емкость 4,7 Гбайт), DVD-9 (односторонний двухслойный, 8,5 Гбайт), DVD-10 (двусторонний однослойный, 9,4 Гбайт) и DVD-18 (двусторонний двухслойный, 17 Гбайт).
Каким же образом удалось разместить на точно таком же по размерам диске в 7-25 раз больше информации? Прежде всего, благодаря применению вместо ИК-лазера с длиной волны 780 нм лазера красного диапазона с длиной волны 635 или 650 нм. Уменьшение длины волны позволило сократить минимальный размер "ямок" (углублений на покрытой отражающим слоем поверхности поликарбонатной основы диска, несущих информацию) с 0,83 до 0,4 мкм, а шаг дорожек - с 1,6 до 0,74 мкм, что дало общий выигрыш в емкости в 4,5 раза. Остальное было получено за счет применения более эффективных кодов коррекции ошибок, которые позволили значительно уменьшить процент, отводимый на эти коды в каждом пакете данных.
Возможность изготовления двухслойных дисков (отражающий материал первого слоя является полупрозрачным, так что можно фокусировать лазер на лежащем над ним втором отражающем слое) позволила поднять емкость еще почти в два раза (на самом деле несколько меньше, поскольку в полупрозрачном слое не удается достичь такой же плотности записи, как в полностью отражающем). Двухсторонний диск, который представляет собой как бы два односторонних, склеенных отражающими слоями внутрь (общая толщина диска при этом остается равной 1,2 мм), еще в два раза увеличил возможную емкость DVD, хотя в этом случае возникает определенное неудобство: диск приходится переворачивать вручную.
Повышение плотности размещения данных на диске привело к автоматическому увеличению скорости передачи данных при той же скорости вращения носителя. Так, в накопителе CD-ROM IX данные передаются со скоростью 150 кбайт/с, тогда как в DVD-ROM IX скорость передачи достигает 1250 кбайт/с, что соответствует 8Х CD-ROM. Современные накопители DVD достигли скоростей 16Х, что, как несложно подсчитать, дает 128Х для CD-ROM! Для обеспечения совместимости накопителей DVD с носителями CD применяются различные технические решения, в том числе смена фокусирующих линз, два лазера с длинами волн 780 и 650 нм или специальный голографический элемент, обеспечивающий правильную фокусировку для каждого типа носителя. Принятие в качестве основного формата файловой системы DVD разработанной OSTA спецификации UDF (Universal Disc Format), а точнее, ее подмножества, называемого MicroUDF, сняло проблемы, связанные с необходимостью разработки новых форматов всякий раз, когда появляется новый класс данных, которые необходимо записывать на диск. Поскольку эта спецификация включает и стандартную для CD-ROM файловую систему ISO-9660, решаются проблемы совместимости с ОС, поддерживающими эту систему. Диски DVD-ROM используют промежуточный формат UDF Bridge (в этом формате отсутствует поддержка разработанного Microsoft для работы с длинными и Unicode-именами файлов расширения ISO 9660, названного Joliet), тогда как для дисков DVD-Video применяется полный формат UDF. Файлы DVD-Video не должны превышать по размеру 1 Гбайт, не должны фрагментироваться (каждый файл должен занимать одну связную область диска), а ссылки на них, записанные в формате 8.3, должны располагаться в каталоге VIDEO_TS, который должен быть первым на диске. Аудиофайлы размещаются в отдельной области диска (DVD-Audio zone), а ссылки на них - в каталоге AUDIO_TS.
Видео записывается на DVD обычно в формате MPEG-2. Диски DVD-Video могут использовать несколько различных систем защиты от копирования, самая известная и простая из которых, доставляющая массу неудобств пользователям, - региональное кодирование. Весь мир разбивается по этой системе на семь регионов (страны бывшего СССР попадают в пятый регион вместе с Индией, Африкой, Северной Кореей и Монголией). Диск DVD-Video, предназначенный, скажем, для первого региона (США), по идее, не должен считываться дисководом или плейером для пятого региона. На практике, однако, в России чаще всего используются многорегиональные дисководы и диски.
4. DVD-R for General, DVD-R for Authoring, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW, DVD+R
Всего на данный момент существует шесть форматов записываемых DVD (в хронологическом порядке их появления): DVD-R for General, DVD-R for Authoring, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW и DVD+R.
Важнейшее преимущество формата DVD+RW (и его разновидности для носителей с однократной записью DVD+R) - совместимость записанных в нем носителей с подавляющим большинством обычных накопителей DVD-ROM и бытовых DVD-плейеров. Диски формата DVD-RW обладают таким свойством только при записи их в "совместимом" режиме, в котором невозможна запись с переменной битовой частотой и требуется так называемая "финализация" диска, занимающая до 15 мин. Еще одна ценнейшая возможность - использование этих накопителей для записи (и, разумеется, чтения) дисков CD-R и CD-RW.
DVD+RW представляет собой развитие технологии DVD-RW. Для записи используется технология фазового перехода, полностью аналогичная используемой в CD-RW. Точное позиционирование головки обеспечивается волнистыми канавками, проложенными вдоль всей спиральной дорожки диска. Благодаря им появляется возможность так называемого связывания без потерь, т.е. обеспечения связности записываемого видеофайла даже при больших перерывах в передаче данных от ПК.
Накопители DVD+RW позволяют записывать одно- и двухсторонние диски емкостью соответственно 4,7 и 9,4 Гбайт. Двухслойные диски не поддерживаются.
Формат однократной записи DVD+R, в отличие от CD-R, который предшествовал CD-RW, появился совсем недавно, после успешного старта перезаписываемого DVD+RW. Первые накопители DVD+RW/+R начали появляться только весной 2002 г. Один из первых таких накопителей, Ricoh MP5125A, записывает диски DVD+RW и DVD-R на скорости 2,4Х, диски CD-R на скорости до 12Х, CD-RW - до 10Х. Максимальные скорости чтения составляют для DVD 8X, а для CD 32X, времена доступа соответственно 140 и 120 мс. Совместимость - проблема, которая преследовала накопители DVD с самого их рождения.
Огромная емкость этих носителей позволяет хранить большой фотоархив на одном диске. Но при этом сам носитель намного дороже пустых "болванок" CD-R и, в конечном счете, оказывается не столь выгоден. Технология записи DVD-RAM схожа с технологией записи CD-RW, хотя, конечно, отличия в организации размещения информации есть. Диск DVD-RAM имеет не один, а два активных слоя. При считывании первой информационной дорожки луч считывающего лазера фокусируется на глубинном активном слое, при считывании второй дорожки - на поверхностном. Кроме того, диск может быть односторонним и двусторонним. Двусторонний диск имеет две рабочие поверхности, четыре активных слоя и, соответственно, удвоенную емкость. Конструкция дисковода включает в себя два оптических блока для считывания (и записи, если дисковод записывающий) информации с активных слоев верхней и нижней стороны и более сложную систему транспортировки оптических блоков вдоль поверхности диска.
Достоинства DVD-RAM очевидны - огромная емкость носителя. А недостатки примерно те же, что у носителей CD-RW. Записанная на диск DVD-RAM информация может не читаться на обычных дисководах DVD-ROM (то же касается дисководов нового формата DVD + RW). Кроме того, у старых приводов, выпускавшихся период становления стандартов в этой области, могут быть проблемы с совместимостью.
Среди множества моделей оптических дисководов особый интерес вызывают комбинированные устройства. Среди них можно выделить два типа дисководов - универсальные устройства, способные работать качестве CD-RW и DVD-ROM, и устройства, объединяющие сразу все технологии, то есть способные работать в качестве CD-RW и DVD-RAM. К слову, дисководы первого типа штатно устанавливаются в компьютеры Macintosh среднего уровня, дисководы второго типа -- в топовые модели.
Если средства позволяют, то оснастить свой компьютер универсальным дисководом - идея замечательная, поскольку расширенные возможности лишним и не бывают. Но в повседневной практике все равно чаще придется пользоваться функциями CD-RW. Учитывая высокую стоимость комбинированных приводов и потенциальную недолговечность слишком сложных электромеханических устройств, выбирать следует комбинированный дисковод первого типа, то есть с функциями записи/чтения CD-RW и функциями чтения DVD-ROM. Для подавляющего большинства применений в области цифровой фотографии этого будет достаточно. Однако если в круг ваших интересов входит цифровая видеосъемка, есть смысл выбрать более функциональный комбинированный накопитель второго типа.
Что касается интерфейса, то его тип критичен лишь для внешних устройств, поскольку подавляющее большинство встраиваемых оптических дисководов подключается к контроллеру жесткого диска IDE (быстродействующий, но трудно конфигурируемый SCSI встречается значительно реже). Если в системе установлен только один винчестер, то подключать пишущий дисковод следует первым (ведущим) устройством на второй канал контроллера IDE. Если же винчестеров два, то можно подключить пишущий дисковод и ведомым устройством, но только на второй канал, разделив тем самым информационные потоки основного жесткого диска компьютера и пишущего оптического привода.
Применение оптических дисководов во внешнем исполнении, несмотря на то, что приводы для быстродействующих интерфейсов FireWire и USB 2.0 относительно редки и стоят чуть дороже, оправдано в большей степени, чем может показаться на первый взгляд. Даже медлительный внешний накопитель для шины USB 1.1 обладает множеством достоинств по сравнению куда более быстродействующим внутренним дисководом. Основное преимущество - универсальность внешнего привода. Его можно подключить к любому компьютеру, в том числе и к портативному. Далее, поскольку пишущий дисковод в силу сложности устройства более уязвим, внешнее устройство позволяет использовать дисковод периодически только для записи информации. Для чтения в этом случае используется дешевый штатный привод CD-ROM. Ценой этой гибкости будет невысокая скорость записи (обычно не более 4х) и вдвое большая стоимость.
А если говорить о внешних устройствах с интерфейсами FireWire и USB 2.0, то их выбор иногда выглядит предпочтительней, чем приобретение внутренних дисководов.
Не стоит забывать, что у встроенного контроллера IDEвсего четыре канала, два из которых уже заняты встроенным винчестером и приводом CD-ROM. К тому же применение внешнего дисковода с быстродействующим интерфейсом позволит решить сразу три проблемы - распараллеливания информационных потоков между разными накопителями, температурного режима внутри системного блока (чем больше устройств внутри компьютера, тем больше выделяется тепла) и разгрузки основного блока питания компьютера (пишущие оптические дисководы потребляют немало электроэнергии). Основным же сдерживающим фактором остается, опять же, цена.
5. Магнитооптический дисковод
Существует ли накопитель, который можно было бы назвать идеальным (хотя бы для применения в цифровой фотографии)? Да, такой накопитель есть. Это - магнитооптический дисковод. Высокая эффективность магнитооптической системы подтверждается высочайшими потребительскими качествами проигрывателей и рекордеров минидисков (MD), в которых применяется точно такая же технология. Очень жаль, что портативные записывающие устройства MD невозможно использовать в качестве оптических накопителей. Небольшая емкость (около 140 Мбайт) не помеха, поскольку все искупает широкая распространенность и доступность самих дисков. Но, увы, мини-дисковые рекордеры в качестве накопителей работать не могут отсутствует цифровой интерфейс, посредством которого дисковод можно было бы подключить компьютеру. Даже на современные устройства производства Sony, снабженные разъемом USB, произвольную информацию записывать и воспроизводить не позволяют.
Надежность же хранения информации, записанной на магнитооптические носители, обусловлена тем, что для случайного стирания записи необходимо выполнение двух условий одновременно - активный слой должен быть нагрет до температуры плавления и подвергнут воздействию магнитного поля. Но это невозможно даже теоретически. Нагрев плоскости диска до 150° приведет к деформации подложки и замутнению лакового слоя. Воздействие магнитного поля в этом случае лишено смысла, поскольку диск и так будет испорчен нагревом.
Еще одно достоинство магнитооптики, не упомянуть о котором невозможно, высочайшая степень совместимости. Диски, записанные более десяти лет назад, без особых проблем читаются на современных дисководах. Совместимость обеспечивается "снизу вверх", то есть старые диски работают с новыми дисководами, но, разумеется, не наоборот... Но что значит старые диски? Основной формат и технология записи не менялись с момента выпуска. Все новшества касались изменения физических размеров диска (выпускаются как 5-, так и 3-дюймовые накопители), емкости носителей (230, 640 Мбайт, 1,2 Гбайт) особенностей организации процесса записи (повышалась плотность записи, соответственно, увеличивалась емкость носителей). Но при этом все новые дисководы читают диски, выпущенные к устаревшим и вышедшим из употребления приводам.
Заключение
За последние несколько лет оптические накопители претерпели существенные изменения.
Запись музыки и фильмов на оптические носители - процесс привычный, как использование магнитных кассет лет двадцать назад, только обходится намного дешевле.
Оптический накопитель стал неотъемлемой частью ПК, т.к. разнообразные программные продукты (прежде всего игры и базы данных) стали занимать значительное количество места, и поставка их на дискетах оказалась чрезмерно дорогостоящей и ненадёжной. Поэтому их стали поставлять на оптических дисках (таких же, как и обычные музыкальные), а некоторые игры и программы работают прямо с оптического диска, не требуя копирования на жёсткий диск. Также современный компьютер является мощным мультимедийным центром, позволяющим проигрывать музыку, просматривать фильмы.
На основании данного материала можно сделать вывод, что направление развития оптических накопителей это:
Увеличение емкости накопителя;
Увеличение скорости передачи данных;
Компактность;
Защита данных от незаконного копирования.
Список использованной литературы
1. Сайт: http://www.chaynikam.info
2. Сайт: http://www.computerbild.ru
3. Жигарев А.Н. Основы компьютерной грамоты- 2003.
4. Аврин С. Компьютерные артерии- №6. - 2007.
5. Информатика - Под ред. Н.В. Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2003.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Описание особенностей работы устройств для стирания записей с носителей на жестких магнитных дисках, а также с неоднородных полупроводниковых носителей. Изучение способов стирания информации с флеш–памяти. Выбор системы виброакустического зашумления.
контрольная работа , добавлен 23.01.2015
Изучение основных видов носителей от созданных с помощью примитивных манипуляций с природными материалами, до детищ новейших разработок нынешней науки и техники. Компьютеризированные носители информации. Физические и оптические параметры компакт–дисков.
курсовая работа , добавлен 25.05.2014
Общая характеристика дисковых приводов и оптических носителей информации, история их появления и развития. Особенности их конструкции. Приводы CD и DVD. Интерфейсы, форматы и стандарты, устройство и принцип работы. Форматы BLU-RAY и HD-DVD. Образы дисков.
курсовая работа , добавлен 12.11.2013
История развития носителей информации. Эпоха магнитных лент, оптические носители. Виды и характеристики современных сменных носителей данных, их сравнительный анализ и перспективы развития. Компакт-диск, флеш-память. Голографический многоцелевой диск.
контрольная работа , добавлен 13.05.2014
Виды оптических дисков и их устройство. Многократно-записываемые диски. Запись аморфных областей коротким лазерным импульсом. Трудности при проектировании устройства. Расчеты для демонстрационной модели. Схема-рисунок устройства для восстановления.
практическая работа , добавлен 16.05.2014
Организация хранения мультимедийных данных, основные виды систем управления базами данных и их характеристика. Магнитные и оптические запоминающие устройства. Файловые системы для оптических носителей. Иерархическое управление запоминающими устройствами.
презентация , добавлен 11.10.2013
Организация данных и запоминающие устройства на оптических дисках. Классификация оптических носителей данных. Прессованные компакт-диски и диски с однократной записью (CD-R). Аудио-CD (CD-DA). Представление сектора данных на CD. Форматы HD DVD и BLUE-RAY.
презентация , добавлен 11.12.2013
Эволюция технологий записи информации на оптические носители информации. Создание DVD приводов и дисков с возможностью записи большего количества информации. Работа в графических редакторах. Серийное производство записываемых дисков формата Blue Ray.
контрольная работа , добавлен 03.12.2010
Общее понятие о компакт-дисках, их техническая характеристика, устройство, назначение и правила эксплуатации. Структура записывающих оптических дисков, технология их изготовления и требования к качеству. Отличительные особенности DVD и форматы записи.
реферат , добавлен 06.08.2013
Современные достижения в разработке накопителей информации. Принципы работы запоминающих устройств ЭВМ и голографической памяти. Возможности персональных компьютеров и мультимедийных систем. Перспективы развития оптических накопителей и жестких дисков.
Печатающие устройство – периферийное устройство компьютера, предназначенное для перевода текста или графики на физический носитель из электронного вида.
Все печатающие устройства делятся на ударного действия и безударного действия. К 1-ым относятся матричный, ко 2 – струйный, лазерный и принтеры для термопечати. К основным характеристикам печатающих устройств относятся: максимальный печатающий формат, скорость печати выраженная в строках в ед.времени или в страницах в ед.времени, возможность цветной печати, шумность.
Основными характеристиками любого принтера являются:
1. Формат печати (максимальный).
2. Скорость печати (может определятся в листах в единицу времени, в символах или строках в единицу времени) .
3. Возможность цветной печати
4. Качество печати
5. Шумность не должна превышать 50 децебел.
6. Количество листов печатаемых на одной заправке катрижда.
33. Лазерные печатающие устройства. Особенности конструкции. Достоинства и недостатки.
Основным узлом лазерного принтера является барабан представляющий собой цилиндр, на боковую поверхность которого нанесен слой материала, который на свету диэлектрик, а в темноте проводник. Изначально поверхность барабана заряжается, а затем в тех местах где изображения не должно быть происходит засветка лучом лазера в результате чего заряд исчезает. Далее тонер распыляется над барабаном. Его частицы прилипают к не засвеченным участкам, после чего по барабану прокатывается лист бумаги заряженный противоположно. Тонер переноситься на бумагу которая проходит через печку и нагревается до 180 градусов. Клеящее вещество тонера расплавляется и сцепляется с бумагой.
+ высокое качество печати, высокая скорость.
При увеличении печатаемого формата и при цветной печати увеличивается стоимость и габариты принтера.
34. Матричные и струйные печатающие устройства. Особенности конструкции. Достоинства и недостатки.
Основным узлом матричных печатных устройств является печатающая головка, в которой имеется от 9 и выше подпружиненных иголочек управляемых электромагнитами. В определенный момент иголочки выдвигаются из головки и через красящую ленту переносят изображение на бумагу. Чем больше щелочек, тем качественнее изображение можно получить за один проход головки.
+ низкие эксплуатационные расходы.
Ограничена возможность цветной печати, т.к. для неё используется 4-х цветная красящая лента, при этом увеличивается время печать в 1,5-2 раза.
В струйных принтерах основным узлом является ёмкость с чернилам, в которой есть сопла. Выброс чернил обеспечивается за счёт создания электрич. поля между соплами картриджа и листом бумаги, а также применение пьезопластин, создающих кратковременное повышение давления в картридже.
+ относительно дешевые, возможна печать на большие форматы и цветная печать.
Эксплуатационные расходы значительны в связи с малым количеством копий на одной заправки (300-500) и высокая стоимость расходных материалов.
Носители информации – материал, который предназначен для записи, хранения и последующего воспроизведения информации.
Носитель информации - строго определённая часть конкретной информационной системы, служащая для промежуточного хранения или передачи информации.
Носитель информации – это физическая среда, в которой она фиксируется.
В роли носителя могут выступать бумага, фотопленка, клетки мозга, перфокарты, перфоленты, магнитные ленты и диски или ячейки памяти компьютера. Современная техника предлагает все новые и новые разновидности носителей информации. Для кодирования информации в них используются электрические, магнитные и оптические свойства материалов. Разрабатываются носители, в которых информация фиксируется даже на уровне отдельных молекул.
Все машинные носители делятся на:
1. Перфорационные – имеют бумажную основу, информация заносится в виде пробивок в соответствующей строке и столбце. Объем информации – 800 бит или 100 Кб.
2. Магнитные носители – в качестве них используются гибкие магнитные диски и кассетные магнитные ленты.
3. (компакт-диски) – это металлизированный пластиковый компакт-диск, диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм. На одной из его сторон нанесен светоотражающий алюминиевый слой, который покрыт защитным лаком для предотвращения повреждений. Запись и считывание информации производится лазерным лучом на дорожке, идущей по спирали от центра.
Оптические носители информации – (компакт диски) это металлизированный пластмассовый диск, диаметром 120 мм. И толщиной 1,2мм. На одной из его сторон нанесен светоотражающий алюминиевый слой, который покрыт защитным лаком для предотвращения повреждений. Запись и считывание информации производится лазерным лучом на дорожке, идущей по спирали от центра.
Виды оптических дисков:
1. CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) – компакт-диск, без возможности записи информации.
2. CD-R (Compact Disk Recordable) – компакт-диск с возможностью однократной записи информации.
3. CD-RW (Compact Disk Rewritable) – компакт-диск с возможностью многократной записи информации.
4. DVD (Digital Versatile Disk) – цифровой многослойный диск для записи больших объемов информации (до 18 Гб).
ДОСТОИНСТВА: Надежность. Возможность записи больших объемов информации. Неизнашиваемость.
Компакт-диск (Compact Disk, CD) – это диск диаметром 120 мм (4,75 дюйма) или 80 мм (3,1 дюйма) и толщиной 1,2 мм. Глубина штриха равна 0,12 мкм, ширина – 0,6 мкм. Штрихи расположены по спирали, от центра к периферии. Длина штриха – 0,9–3,3 мкм, расстояние между дорожками – 1,6 мкм. Компакт-диски состоят из трех-шести слоев. Стандартный пятидюймовый диск может содержать 650–700 Мбайт информации, 74–80 минут высококачественного стереозвука с частотой дискретизации 44,1 кГц и глубиной оцифровки 16 бит или огромное количество звука в формате MP3. На трехдюймовые диски помещается около 180 Мбайт информации. Иногда встречаются диски, называемые «визитной карточкой» (business card). По внешнему виду и размеру они напоминают визитную карточку, а фактически являются трехдюймовыми дисками, обрезанными с двух сторон. На такой компакт-диск записывается от 10 до 80 Мбайт.
В конце 1970х компании Sony и Philips начали совместную разработку единого стандарта оптических носителей информации. Philips создала лазерный проигрыватель, а Sony разработала технологию записи на оптических носителях информации. По предложению корпорации Sony размер диска был равен 12см, т.к. данный объем позволял записать целиком Девятую симфонию Бетховена. В 1982 в документе, названном Red Book (Красная книга), был опубликован стандарт обработки, записи и хранения информации на лазерных дисках, а также физические параметры диска, т.е.: 1. Физический размер диска. 2. Структура диска и организация данных. 2. Запись данных единым потоком от центра к периферии. 3. Чтение данных с постоянной линейной скоростью (Constant Linear Velocity, CLV).
Все данные на диске разделены на фреймы (frames). Каждый фрейм состоит из 192 бит для музыки, 388 бит для данных модуляции и коррекции ошибок и одного контрольного бита. 98 фреймов составляют один сектор (sector). Секторы объединяются в дорожку (track). На диске может быть записано максимум 99 дорожек.
Во время записи и считывания информации при перемещении луча лазера от центра к периферии скорость вращения диска ↓. Это необходимо для обеспечения возможности считывать и записывать один и тот же объем информации за одно и то же время. Поэтому без применения технологии CLV при воспроизведении, например, музыкальных произведений, происходило бы изменение скорости исполнения.
Из-за относительно небольшого размера лазерных дисков по сравнению с виниловыми пластинками их стали называть компакт-дисками, или сокращенно CD (Compact Disk). Первые компакт-диски предназначались для записи и воспроизведения музыки и позволяли хранить до 74 минут высококачественного стереозвука. Стандарт таких дисков был назван CD-DA (Compact Disk Digital Audio – компакт-диск цифрового аудио).
С развитием компьютерной индустрии появилась потребность в технологии, позволяющей хранить на компакт-дисках не только цифровой звук, но и различные данные. Компьютерные программы не могли поместиться на дискетах, а объемы пользовательских файлов становились все больше и больше.
В 1984 был опубликован стандарт, названный Yellow Book (Желтая книга). Компании Sony и Philips реорганизовали структуру компакт-дисков и стали применять новые коды коррекции ошибок – EDC (Error Detection and Correction) и ECC (Error Correction Code). Основной единицей размещения данных стал сектор. Один сектор содержит: 12 байт для синхронизации, 4 байта для заголовков, 2048 байт для данных пользователя и 288 байт для коррекции ошибок. Для считывания компьютерных данных была разработана технология CAV (Constant Angular Velocity – постоянная угловая скорость). Технология CAV позволяет считывать информацию с диска быстрее, чем технология CLV, так как при перемещении луча лазера от центра к периферии поток данных увеличивается. Современные приводы компакт-дисков поддерживают обе технологии. Компьютерные лазерные диски были названы CD-ROM – Compact Disk ReadOnly Memory (дословно – «память только для чтения на компакт-дисках»). В конце 1990-х привод компакт-дисков стал стандартным компонентом любого компьютера и подавляющее большинство программ стали распространяться на компакт-дисках.
Потребительский рынок стремительно расширялся, объемы производства возрастали, и крупнейшие производители занялись разработкой технологии, позволяющей пользователю самостоятельно записывать любую информацию на компакт-диск. В 1988 году компанией Tajyo Yuden был выпущен первый в мире CD-R (Compact Disk Recordable – записываемый компакт-диск). Самой большой трудностью, с которой столкнулись разработчики записывающих приводов компакт-дисков, – это поиск материалов, имеющих высокую отражающую способность. Компания Tajyo Yuden с успехом справилась с поставленной задачей. Сплав золота и цианина, который они использовали для производства таких приводов, обладал отражающей способностью свыше 70 %. Этой же компанией был разработан метод нанесения активного органического слоя на поверхность диска, а также технология разделения диска на дорожки.
Диски DVD, DVD-R, DVD-RW, CD, CD-R, и CD-RW производятся различными фирмами: AMD, Amedia, Digitex, HP, Imation, MBI, Memorex, Philips, Smartbuy, Sony, TDK, Verbatim.
Строение DVD.
В декабре 1995 года 10 компаний, объединившихся в союз DVD Consortium, официально объявили о создании единого унифицированного стандарта – DVD. Аббревиатура DVD сначала расшифровывалась как Digital Video Disc (Цифровой видеодиск), но впоследствии ее значение было изменено на Digital Versatile Disc (Цифровой двухсторонний диск). Диск был полностью совместим со стандартами Red Book (Красная книга) и Yellow Book (Желтая книга). DVD внешне идентичен CD, но позволяет записывать информацию, большую по объему в 24 раза, то есть до 17 Гбайт. Это стало возможным благодаря изменению физических характеристик диска и применению новых технологий. Расстояние между дорожками уменьшилось до 0,74 мкм, а геометрические размеры пит – до 0,4 мкм для однослойного диска и 0,44 мкм для двухслойного диска. Увеличилась область данных, уменьшились физические размеры секторов. Нашел применение более эффективный код исправления ошибок – RSPC (Reed Solomon Product Code), стала возможной более эффективная битовая модуляция. Технология DVD предоставляет огромное количество форматов и четыре типа конструктивного исполнения двух размеров. Диск такого стандарта может быть как односторонним, так и двухсторонним. На каждой стороне может быть один или два рабочих слоя.
Запись однослойных DVD аналогична записи CD, а вот запись двухслойных дисков существенно отличается от описанного ранее процесса.
Двухслойные диски типов DVD-2 и DVD-9 имеют два рабочих слоя для записи информации. Эти слои разделяются с помощью специального полупрозрачного материала. Для выполнения своей функции такой материал должен обладать взаимоисключающими свойствами: хорошо отражать лазерный луч в процессе считывания наружного слоя и одновременно быть максимально прозрачным при считывании внутреннего слоя. По заказу корпораций Philips и Sony компания 3M создала материал, удовлетворяющий таким требованиям: обладающий коэффициентом отражения 40 % и необходимой прозрачностью. DVD имеют толщину 0,6 мм. Для физической совместимости с CD на DVD дополнительно приклеивалась поликарбонатная подложка толщиной 0,6 мм.
Спецификация компакт-дисков не предусматривает никакого механизма защиты от копирования - диски можно свободно размножать и воспроизводить. Однако начиная с 2002 года, различные западные звукозаписывающие компании начали предпринимать попытки создать компакт-диски, защищённые от копирования. Суть почти всех методов сводится к намеренному внесению ошибок в данные, записываемые на диск, так, чтобы на бытовом CD-плеере или музыкальном центре диск воспроизводился, а на компьютере - нет. В итоге получается игра в кошки-мышки: такие диски читаются далеко не на всех бытовых плеерах, а на некоторых компьютерах - читаются, выходит программное обеспечение, позволяющее копировать даже защищённые диски и т. д. Звукозаписывающая индустрия, однако, не оставляет надежд и продолжает испытывать всё новые и новые методы.
Так же существуют магнитооптические диски : FLOPTICAL = FLOPPY (дискета) + OPTICAL.
Поверхность магнитооптического диска покрыта специальным материалом, свойства которого меняются под воздействием температуры и магнитных полей. Все эти диски отличаются друг от друга диаметром и количеством работающих поверхностей. Объем информации – до 10 Гб.
Брэгга - Вульфа условие (по имени английского ученого Уильяма Лоренса Брэгга и российского ученого Георгия Викторовича Вульфа, определивших в 1913 г. независимо друг от друга данное условие) - устанавливает направление интерференционных максимумов лучей, рассеянных кристаллом (например, в акустооптическом модуляторе) при их отклонении от системы параллельных кристаллографических плоскостей (типа дифракционной решетки). Это направление определяется углом (брэгговским углом) между отражающей плоскостью и отраженным лучом. Формулировка условия: произведение удвоенного расстояние между кристаллографическими плоскостями на синус брэгговского угла равно длине волны излучения, помноженной на целое число m (m - порядок отражения) .Тест-объект, предназначенный для определения качества изображения при исследовании оптических систем (объективов), фотоматериалов, печатных оттисков и печатных форм. Обычно мира представляет собой пластинку из прозрачного или непрозрачного материала, на которую нанесен стандартный рисунок. Часто элементами такого рисунка служат чередующиеся с заданной частотой темные штрихи на светлом фоне .
Мнемосхема, мнемоническая схема (от греч. mneme - память) - условное изображение промышленной установки, ее фрагментов и т.п., выполненное с помощью символов и индикаторов в виде схемы на пульте управления .
Многоэлементный фотоприемник - предназначен для преобразования распределенного по поверхности оптического сигнала (изображения [см. ]) в электрические сигналы. Многоэлементные фотоприемники выполняют: в виде линейки фотоприемников (строчных), в которой фоточувствительные элементы расположены на одной линии с малыми и, как правило, равными расстояниями между элементами; в виде светочувствительных матриц, в которых фоточувствительные элементы расположены в местах «пересечения» ортогональных токопроводящих полосок, расстояние между которыми чрезвычайно мало. В качестве фоточувствительных элементов матрицы используются фотослои, выполняющие функции: фоторезисторов; фотодиодов; фототранзисторов; полевых фототранзисторов; фотоприборов с зарядовой связью (ПЗС) .
(от лат. modulatio - мерность, размеренность) - изменение во времени по заданному закону параметров, характеризующих какой-либо стационарный физический процесс. Например, модуляция интенсивности электронного луча в кинескопе в соответствии с подаваемыми на управляющий электрод (модулятор) видеосигналами позволяет воспроизводить на экране передаваемое телевизионное изображение. Изменяемый в процессе модуляции параметр (амплитуда, частота, фаза) определяет название модуляции (соответственно амплитудная, частотная, фазовая).
Изменение во времени по заданному закону одной или нескольких характеристик оптического излучения (амплитуды, частоты, фазы, поляризации). Осуществляется с использованием модуляторов света. Модуляция света, при которой преобразование оптического излучения происходит в процессе его формирования непосредственно в источнике этого излучения, называется внутренней модуляцией света. При внешней модуляции света параметры излучения изменяются после его выхода из источника.
(от греч. optike - наука о зрительных восприятиях) - раздел физики, в котором исследуются процессы излучения света, его распространения в различных средах и взаимодействия света с веществом .
Оптическая активность - свойство некоторых веществ вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через них плоскополяризованного света. Оптически активные вещества бывают двух типов. У веществ первого типа (сахар, камфора, винная кислота) оптическая активность зависит от агрегатного состояния и обусловлена несимметричным строением молекул. Вещества второго типа (кварц, киноварь) оптически активны только в кристаллическом состоянии, что обусловлено асимметрией сил, связывающих молекулы и ионы в кристаллическую решетку. Искусственная (наведенная) оптическая активность возникает в магнитном поле ( эффект Фарадея).
Оптическая плотность - мера непрозрачности вещества, равная десятичному логарифму отношения потока излучения, падающего на слой вещества, к потоку прошедшего через вещество излучения, ослабленного в результате поглощения и рассеяния (оптическая плотность пропускания). По аналогии оптической плотностью отражения называется десятичный логарифм отношения падающего на объект светового потока к отраженному. Единицей оптической плотности является бел.
Электромагнитные колебания с длиной волны от 1 мм до 1 нм.
Запоминающее устройство, в котором по крайней мере один из видов обращения к информации (запись, считывание или стирание) осуществляется с использованием оптического излучения.
Электронный прибор, включающий излучатель и фотоприемник, однонаправленно (от излучателя к приемнику) взаимодействующие друг с другом через оптическую среду.
Раздел электроники, охватывающий использование эффектов взаимодействия электромагнитных волн оптического диапазона (ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областей спектра частот электромагнитных излучений) с электронами в веществах (главным образом в твердых телах) и методы создания оптоэлектронных приборов и устройств, использующих эти эффекты для генерации, передачи, хранения, обработки и отображения информации.
Оптоэлектронный прибор - прибор, использующий для своей работы электромагнитное излучение оптического диапазона. Формами использования могут быть генерация, детектирование, преобразование, передача. Практически этим термином обобщаются приборы, содержащие излучатели и приемники, взаимодействующие друг с другом.
Оптоэлектронный прибор любого произвольного вида с внутренними оптическими связями. В состав единого прибора вместе с оптопарой [см.] или несколькими оптопарами могут входить еще и дополнительные микроэлектронные или оптические элементы. Конструктивно и функционально такие приборы существенно отличаются от элементарной оптопары.
(от греч. plasma, букв. - вылепленное, оформленное) - частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы - выполняется условие квазинейтральности. Плазма - наиболее распространенное состояние вещества во Вселенной: Солнце, горячие звезды, межзвездная среда, звездные атмосферы и галактические туманности состоят в основном из плазмы. В лабораторных условиях плазму получают обычно с помощью электрического поля в газовых разрядах.
Отношение скорости света в вакууме к скорости света в среде (абсолютный показатель преломления). Относительный показатель преломления двух сред - отношение скорости света в среде, из которой свет падает на границу раздела, к скорости света во второй среде. Показатель преломления равен отношению синуса угла падения лучей к синусу угла преломления (см. ). Зависит от длины волны света и свойств среды.
Поккельса эффект - (по имени немецкого физика Ф. Поккельса ) - линейный электрооптический эффект: появление или изменение двойного лучепреломления в пьезоэлектрике под действием электрического поля, пропорционального напряженности этого поля. Открыт в 1894 г. Используется в устройствах управления когерентным оптическим излучением (в затворах, модуляторах и др.). Модуляторы света, работающие на основе эффекта Поккельса, характеризуются малой инерционностью (частота модуляции достигает 10 терагерц) и относительно невысокими искажениями.
(электромагнитных волн) - происходит при их наклонном падении на границу раздела двух сред, когда излучение проходит из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим показателем преломления, а угол падения превышает предельный, определяемый соотношением: синус предельного угла равен отношению меньшего показателя преломления к большему.
Диапазон частот, в пределах которого зависимость амплитуды колебаний на выходе акустического, радиотехнического или оптического устройства от их частоты достаточно слаба, благодаря чему обеспечивается передача сигнала без существенного искажения. Ширина полосы пропускания выражается в герцах, неравномерность характеристики в пределах полосы пропускания в децибелах или относительных единицах.
Характеристика рабочего диапазона частотного спектра активного или пассивного четырехполюсника или устройства передачи. Полоса частот определяется раздельно по экспериментально снятой частотной характеристике как разность между верхней и нижней граничными частотами: В = fв - fн.
Упорядоченность в ориентации векторов напряженностей электрического Е и магнитного Н полей световой волны в плоскости, перпендикулярной световому лучу. Различают линейную поляризацию света, когда Е сохраняет постоянное направление плоскости поляризации (плоскостью поляризации называется плоскость, в которой лежат Е и световой луч), эллиптическую поляризацию света, при которой конец вектора Е описывает эллипс в плоскости, перпендикулярной лучу, и круговую (частный случай эллиптической) поляризацию света (конец вектора Е описывает окружность).
Поток излучения (световой поток) - энергия излучения, переносимая потоком квантов в единицу времени (в световой системе измеряется в люменах, в энергетической - в ваттах).
Изменение направления распространения света при его прохождении через границу раздела двух прозрачных сред.
Пьезо... (от греч. piezo - давлю, сжимаю) - часть сложных слов, обозначающая воздействие давлением.
Диэлектрический кристалл с выраженными пьезоэлектрическими свойствами. Пьезокристаллы - оксиды и соли, как правило, содержащие примеси, - достаточно широко распространены в природе (кварц, турмалин и др.), многие важные в практическом отношению пьезокристаллы синтезируются в лабораторных условиях или промышленными методами (сегнетова соль, пьезокерамика, ниобат лития и др.). В электронике наиболее широко используются пьезокристаллы кварца (для стабилизации частоты генераторов) и пьезокристалл ниобата лития - для акустооптических преобразований.
Пьезоэлектрический эффект - явление поляризации диэлектрика под действием механических напряжений (прямой пьезоэффект) и возникновение в диэлектрике механических деформаций (механических напряжений) под действием электрического поля (обратный пьезоффект). Впервые исследован в 1880 г. французским физиком Пьером Кюри на кристаллах сегнетовой соли. Необходимым условием существования пьезоэффекта является отсутствие в структуре диэлектрика центра симметрии .
Способность различать мелкие детали отображаемого, передаваемого или преобразуемого изображения. Обычно в качестве количественной характеристики разрешающей способности выбирают частотно-контрастную характеристику, связывающую пространственную частоту (например, число темных и светлых элементов на строке растра) с глубиной модуляции яркости изображения или выходного электрического сигнала. В паспортных данных полиграфических устройств разрешающая способность выражается числом элементов изображения (точек, пикселов) на единицу длины (сантиметр, дюйм). Например, 300 ppi означает разрешающую способность в 300 пикселов на дюйм (около 118 элементов изображения на сантиметр, что ориентировочно соответствует нормальной разрешающей способности человеческого глаза).
Определяется минимальным углом наблюдения, при котором две черные тонкие параллельно и близко лежащие линии на белом фоне различаются раздельно. Острота зрения равна единице, если этот угол равен одной угловой минуте.
Устройство (в лазерах), обеспечивающее многократное прохождение индуцированных фотонов излучения через активное вещество и формирование направленного луча. Резонатор получают за счет использования отражающих поверхностей [см. также Фабри - Перо резонатор ], расположение которых относительно активного вещества обеспечивает многократное прохождение луча между отражателями (не менее 20-100 раз).
Видимое человеческим глазом электромагнитное излучение с длинами волн от 380 до 780 нм, являющееся частью диапазона оптического излучения.
Система единиц, описывающая параметры оптического излучения видимого диапазона. Исторически первая и длительное время классическая. После установления тождественности света и электромагнитного излучения дополнилась энергетической системой, которая более универсальна, так как точнее выражает понятие параметров не только видимого, но всего оптического диапазона, включающего инфракрасную и ультрафиолетовую области. В силу интенсивного развития техники в этих областях в настоящее время световая система выступает как частная, дополнительная, в большей мере традиционная.
Световой поток - величина, равная произведению силы света точечного источника на телесный угол. Единицей светового потока является люмен [лм].
Сила излучения (сила света) - пространственная плотность потока излучения, определяемая отношением потока излучения точечного источника к телесному углу, в пределах которого заключен и равномерно распределен этот поток (в световой системе измеряется в канделах, в энергетической - в ваттах на стерадиан).
[англ. scanner] - устройство ввода изображения в память компьютера .
[англ. scanning] - процесс считывания с оригинала информации об изображении с помощью сканера и ввода ее в компьютер .
(от слов скани[рование] и [транзи]стор) - представляет собой полупроводниковый преобразователь пространственного распределения светового потока в адекватную ему последовательность электрических сигналов (видеосигнал). Сканистор считается твердотельным аналогом передающего электронно-лучевого прибора, основанным на внутреннем фотоэффекте. Преобразующим светочувствительным элементом сканистора является транзисторная структура р-n-р- или n-р-n-типа.
Скорость распространения электромагнитных волн. В вакууме скорость света с = 299792458 м/с. Это предельная скорость распространения любых физических воздействий. В среде скорость света зависит от его длины волны.
Солнечный фотопреобразователь - полупроводниковый фотодиод, оптимизированный для прямого преобразования излучения Солнца в электрическую энергию. Используются также термины «солнечные элементы», «солнечные батареи». Солнечные элементы работают только в фотогенераторном режиме, функционально выступая в качестве электрических батарей или других подобных источников питания .
(от лат. spectrum - представление, образ) - совокупность всех значений какой-либо физической величины, характеризующей систему или процесс. Чаще всего пользуются понятиями частотного спектра колебаний.
Телесный угол, который вырезает на поверхности сферы площадку, равную квадрату радиуса этой сферы.
Столетова закон - первый закон внешнего фотоэффекта: число электронов, освобожденных светом за 1 с (или ток насыщения), прямо пропорционально световому потоку при неизменном его спектральном составе. Выражается зависимостью I = SФ, где I - ток [A], Ф - световой поток [лм], S - чувствительность фотоприемника [А/лм]. Открыт в 1888 г. А.Г. Столетовым.
Прибор для оптического (визуального) наблюдения периодически повторяющегося (мелькающего) изображения. Используется также для измерения числа оборотов. Различают стробоскоп с диафрагмой и стробоскоп со световыми вспышками.
Тальбота закон (по имени английского ученого Тальбота Уильяма Генри Фокса ) - кажущаяся яркость мерцающего источника света равна средней за период наблюдения (например, секунду) яркости.
