Guide de Gravure des CD

Vincent RAMARQUES
27 décembre 1999 à 09h51
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Voici un dossier pour tout savoir sur la gravure de CD, vous trouverez sûrement les réponses à vos questions dans ce dossier.

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Rappel : Comment est fait un CD ?


Un CD est un disque métallique réfléchissant non magnétique, emprisonné entre une couche protectrice en plastique et une couche de polycarbonate.Sur le CD les données sont stockées de façon contiguës, autour d'une spirale qui s'enroule autour de l'axe du CD (à la manière des disques vinyles).

Cette piste est une succession de plats et de bosses, la lecture s'éffectue grâce à une diode laser (source de lumière cohérente) qui est dirigée sur la piste. Lorsque le faisceau laser rencontre un plat la totalité de la lumière est renvoyer alors que la rencontre avec une bosse provoque une diffusion partielle de la lumière (cf anim). Ces variations de lumière sont analysées par une photodiode ( permet d'effectuer une conversion du signal optique en signal électrique). Contrairement à ce que l'on pourrait penser, ce qui est important ce n'est pas les plats et les bosses, mais les transitions entre ces deux états, car c'est eux qui permettent effectivement de codifier l'information. Le passage d'un plat à une bosse et d'une bosse à un plat sont interprétés comme un "1" logique. Le reste est perçu comme un 0.

Principe de Codage


Comme on vient de le voir, c'est le passage d'un plat à une bosse ou d'une bosse à un plat qui permet la représentation des "1" logiques et c'est la longueur des plats et des creux qui détermine le nombre de zéros. Cette représentation des "0" et des "1" est appelé "Channel Bit". Cependant comme il n'y a qu'un seul changement d'intensité lorsque l'on passe d'un plat à une bosse ou d'une bosse à un plat, on ne peut se contenter de 8 channel bit pour représenter un octet il en faut en fait 14. Ainsi lors de l'écriture et de la lecture les octets de 8 bits sont convertis en 14 channel bits et inversement lors de la relecture, cet encodage est appelé EFM (eight to fourtheen modulation).

Quantité d'informations stockables sur un CD


Comme, à l'origine, les CD servaient à stocker des données audio, la quantité d'informations qu'un CD peut contenir est mesurée en minutes : secondes : secteurs. Chaque seconde contient 75 secteurs, lesquels contiennent chacun 2048 octets (2 kilo-octets pour les CD en Mode1 ) de données utilisateur. Les CD enregistrables existent en 21 mn (le diamètre est de 80 mm), 63 mn et 74 mn (tous deux de 120 mm de diamètre) et peuvent contenir :
(21 mn) x (60 s) x (75 secteurs) x (2 Ko) = 189 000 Ko=184 Mo
(63 mn) x (60 s) x (75 secteurs) x (2 Ko) = 567 000 Ko=553 Mo
(74 mn) x (60 s) x (75 secteurs) x (2 Ko) = 660 000 Ko=650 Mo

Les différents types de CD


Les CD Rom argentés (pressés)


Ces CD sont utilisés pour une production à grande échelle. Dans un premier temps les données sont transférés sur un support magnétique (prématrice) à partir duquel on pourra créer une matrice en verre qui servira de moule aux CD pressés.
Un rayon laser est modulé selon les données à encodé (Codage EFM), et vient impressionné un disque en verre recouvert d'une couche photosensible), puis on procède au développement du disque (comme en photo), les zones insolées constituent alors des creux et les zones non insolées les bosses.On a ainsi l'image du disque avec les creux et les bosses.
Le disque est ensuite recouvert d'une couche d'argent et par électroformage (reproduction de pièces métaliques par déporélectrolytique) on réalise un "master" en métal, ce "master" représente le négatif des informations. C'est ce master qui servira à presser les disques.
Ce master en métal est monté sur un moule à injection, dans lequel on envoi du polycarbonate à chaud qui épouse la forme du master puis qui est refroidi, une fois solidifié, le disque est recouvert d'une couche en aluminium destiné à reflechir la lumière.

Les CD-R (CD Recordable)


Les CDR (cf.Photo) sont issues de la technologie du CD argentique, la lecture et le stockage des données s'effectue de la même façon. Ce qui diffère, c'est la constitution du CDR, alors que la production d'un CD argentique nécessite l'utilisation d'une matrice (ce qui est extrêmement coûteux), le CDR lui de part sa composition, permet de s'en passer. La structure d'un CDR est un peu différente de celle d'un CD Rom. On trouve en premier lieu une couche protectrice, une couche de vernis, une couche d'or (Gold) ou d'argent (Silver), une couche de colorant organique et finalement une couche de polycarbonate.
Lors de la gravure, le laser perce, ou ne perce pas, la couche de colorant organique restituant ainsi la succession de plats et de bosses. A la lecture, le taux de réflexion sera modifié lors du passage d'un trou (réflexion totale sur la couche d'or) à un plat (réflexion sur la couche organique).
C'est la couleur du colorant organique qui donne sa couleur au CD. On distingue différentes couleur qui correspondent chacune à un certain type de colorant.
Vert = Moins sensible à la variation du laser lors de l'écriture.
Bleu = Diminue le taux d'érreur
Dorés (Gold) = Plus grande durée de vie
Argent (Silver) = Refléchit mieux la lumière que l'or

Les CD-RW (CD-Rewritable)


Ce type de CD utilise la technologie PD/CD (Phase Change Disc). Cette technologie repose sur un matériel différent du CD-R, une source laser chauffe la surface du disque optique, le support passe alors suivant la T° d'un état cristallin à un état amorphe, créant ainsi des bosses et des creux. L'intérêt de ce processus est qu'il est réversible, on peut donc effacer et réenregistrer de nouvelles informations.
Petit bémol cependant, un tel disque coûte encore 10 fois plus cher qu'un CD-R ordinaire. De plus le format de secteur utilisé est de 512 octets (contre 3234 pour un CD-R) ce qui nécessite un lecteur adéquate pour pouvoir relire les données (de type MultiRead).
Les types de CD et en fonction de l'agencement des secteurs physiques:
On distingue généralement 3 catégories de CD:
- Les CD de données
- Les CD Audio
- Les CD Mixtes (Données + Audio)

En fonction du type de données qu'il contient, les secteurs ne sont pas organisés de la même façon. Notez que la taille totale du secteur aboutit toujours à une valeur de 2352 octets.

Les formats différent essentiellement par le nombre d'octets réservé pour les codes de correction d'erreurs. Les modes XA sont quant à eux des modes étendues du livre jaune (cahier de spécifications créer par Sony et Philips pour définir le format physiques des données ), ils offrent de meilleur possibilités Audio et Vidéo.

Taille de bloc logique


Comme on peut le voir sur le tableau précédent la plus petite unité de donné que l'on peut y écrire sur un CD Rom (Mode 1) est de 2048 Octets ( 2Ko). De plus il faut savoir qu'un secteur ne peut contenir plus d'un fichier, il peut donc y avoir une perte conséquente de place si vous graver un nombre élever de petits fichiers. A l'inverse un CD XA Mode 2 forme 2 contient 2324 Octets par secteur on peut donc y graver une plus grande quantité d'information, ce qui explique que certain CD est une taille supérieur à 650Mo.
Les différents modes d'écriture:
La gravure d'un CD peut se faire de différentes manières, nous allons voir quelles sont les différentes possibilités.
Modifié le 01/06/2018 à 15h36
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