Grundlagen CD-Recording

Bitte ein Pit

Mit dem Erscheinen der ersten CD-Brenner trat die CD einen bislang nicht überbotenen Siegeszug in der Computerwelt an. Wie die Daten auf die CD kommen und wie BURN-Proof-Laufwerke arbeiten, erfahren Sie hier.

Zwölf Zentimeter groß und 1,2 Millimeter dick ist die silbrig glänzende Scheibe, die ursprünglich von Sony und Philips als Nachfolger der Schallplatte entworfen wurde. War die Platte noch ein analoges Aufnahmegerät, bei dem die Töne in Rillen gespeichert und mittels mechanisch anfälliger Nadel abgetastet wurden, hat man mit der CD (Compact Disc) den Sprung zu einem digitalen und rein optischen Medium geschafft. Einziger mechanischer Berührpunkt zwischen CD und Laufwerk ist das Antriebsloch in der Mitte, mit dem die CD gedreht wird. Die Abtastung erfolgt verschleißfrei per Laser.

Das Aufzeichnungsverfahren hat sich bei der CD im Vergleich zur Schallplatte grundlegend geändert: Die digitalisierten Töne werden als binäre Daten, also Einsen und Nullen, in Form von kleinen Erhöhungen (Lands) und Vertiefungen (Pits) aufgezeichnet. Genau wie bei der Schallplatte gibt es auf der CD keine echten Spuren: Es wird spiralförmig geschrieben, allerdings von innen nach außen.

CD-Herstellung

Die Herstellung der CD unterscheidet sich nur minimal von der Schallplatte: Auf die Master-CD mit den Erhöhungen und Vertiefungen wird das Trägermaterial aufgetragen. Anschließend wird auf der Oberseite mit den Pits und Lands eine Reflektionsschicht aus Aluminium aufgedampft und schließlich mit einem UV-beständigen Schutzlack versehen. Die Pits und Lands sind also nur durch die Reflektionsschicht und den Schutzlack geschützt, weshalb die Oberseite entgegen der landläufigen Meinung deutlich empfindlicher ist als die Unterseite.

Der Abtast-Laser wird beim CD-ROM-Lauferk so fokusiert, dass die Vertiefungen (Pits) das Licht anders reflektieren als die Erhöhungen (Lands). Daran erkennt das Laufwerk Eins und Null. Zudem kommt eine Fehlerkorrektur zum Einsatz, die im Falle von Verkratzen oder Verschmutzen der CD die Daten noch in weiten Grenzen rekonstruieren kann.

Organische Zwischenschicht

CD-Brenner müssen also in den Rohlingen die Pits mittels Laser generieren. Dazu hat man den Aufbau der CD geringfügig geändert. Wie in Abbildung 1 zu sehen, gibt es nun eine dritte, organische Schicht, die zwischen Träger-Substrat und Reflektionsschicht eingebettet ist.

Abbildung 1: Aufbau einer CD-R: Das Polycarbonat-Substrat dient hauptsächlich der mechanischen Stabilität, erst die organische Schicht mit den vorgefertigten Spuren (Grooves) nimmt die Daten in Form von Vertiefungen (Pits) auf. Die Reflektionsschicht besteht meist aus Gold oder Silber

In der organischen Schicht, oft als Dye-Layer bezeichnet, gibt es eine Art Vorformatierung. Dabei handelt es sich um eine Spur (Groove oder Pregroove), an der sich der CD-Brenner förmlich entlang hangelt. Das Groove dient unter anderem als Rückmeldung über die Geschwindigkeit, mit der der Laser aktuell über die CD-Oberfläche streicht. Dies ist entscheidend, da die CD von innen nach außen gedrosselt werden muss, um die Schreibgeschwindigkeit konstant zu halten.

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