Optische Speichermedien
CD-Player und DVD-Recorder oder zumindest DVD-Brenner finden sich heute in beinahe jedem Haushalt. Zunehmende Verbreitung erlangen auch Blu-ray-Player. Alle diese Technologien ähneln sich stark, nicht nur darin, dass die Datenträger rund und glänzend sind. Vielmehr gehören alle diese runden Scheiben zu den sogenannten optischen Speichermedien. Aber was bedeutet das genau? Wie funktionieren optische Speicher, und was unterscheidet die optische Speicherung von anderen Arten der Datenaufzeichnung? Bei einer altmodischen Schallplatte erfolgte die Aufzeichnung des Tones analog. In eine flache Scheibe wurde eine Rille geritzt, die – abhängig vom jeweiligen Ton – winzigste Kurven beschrieb. Beim Abspielen der Musik folgte eine Nadel der Rille und wurde dadurch in Schwingungen versetzt, die wiederum in elektrische Schwingungen umgesetzt wurden. Die Stärke der Schwingungen konnte beliebig fein variiert werden. Auch die Aufzeichnung von Bildern mittels der klassischen Fotografie erfolgte analog – lichtempfindliche Chemikalien wurden durch das in die Kamera einfallende Licht verändert, beim anschließenden Entwickeln wurden Teile des Films (abhängig davon, wie viel Licht sie vorher ausgesetzt gewesen waren) ausgewaschen, dadurch wurde die Helligkeitsverteilung dauerhaft festgehalten. Filmkamera und auch Farbfilm stellten nur eine Weiterentwicklung dieses Prinzips dar. Wie bei der Schallplatte konnten Informationen mit nahezu beliebig feiner Variation festgehalten werden – von ganz dunkel bis sehr hell. Von diesen analogen Verfahren unterscheiden sich digitale Verfahren grundsätzlich dadurch, dass es an jedem Punkt des Datenträgers nur einen von zwei möglichen Zuständen gibt. Diese Verfahren eignen sich besonders gut für die elektronische Verarbeitung, weil auch der elektrische Strom nur zwei Zustände kennt: er fließt, oder er fließt nicht. Oder anders ausgedrückt: Er ist entweder ein- oder ausgeschaltet. Das digitale Prinzip basiert also darauf, Informationen in einer Abfolge von genau zwei verschiedenen Zuständen zu verschlüsseln. Am deutlichsten veranschaulichen das die Lochkarten, die in der Frühzeit der Computer benutzt wurden: Die Lochkarte wird zwischen zwei elektrischen Anschlüssen hindurchgeschoben. Das Papier unterbricht den Kontakt – der Strom kann nicht fließen. Wenn sich aber im Papier ein Loch befindet, so kann der Strom wieder fließen. Aus der Abfolge von Fließen und Nichtfließen liest der Computer die Informationen, ähnlich wie man mithilfe des Morsealphabets Buchstaben durch Ein- und Ausschalten einer Lampe verschlüsseln kann. Dieses digitale Prinzip wird auch bei den optischen Speichermedien angewandt: Eine spiegelnde Schicht wird mit einer lichtundurchlässigen Schicht abgedeckt. Bei der Aufzeichnung der Information brennt ein Laser winzige Löcher in die Abdeckschicht, so dass die spiegelnde Schicht darunter offen liegt. Beim späteren Lesen der Information wird die Disk wieder mit einem Laser abgetastet. Überall dort, wo sich in der Abdeckschicht ein Loch befindet, wird der Laser reflektiert – das zurückkommende Licht wird wieder in elektrische Signale umgewandelt. Die einzelnen optischen Speichermedien unterscheiden sich nun nur darin, mit was für Licht die jeweilige Disk beschrieben und gelesen wird, wie dick die Abdeckschicht ist und so weiter.
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