Die Compact Disc (CD) ist eine optische Scheibe zur Speicherung digitaler Daten. Entwickelt wurde sie für Musik: 1979 gründeten Philips und Sony eine gemeinsame Arbeitsgruppe, ein Jahr später stand der Standard. Die erste CD für den Handel lief am 17. August 1982 im Philips-Werk in Langenhagen bei Hannover vom Band, im Oktober 1982 kamen in Japan die ersten CD-Spieler in den Handel. Aus der Musik-CD wurden später die CD-ROM für Daten und die beschreibbaren CD-R und CD-RW.
Aufbau
Eine CD ist eine 1,2 mm dicke Scheibe aus Polycarbonat mit 120 mm Durchmesser und wiegt etwa 16 Gramm. Auf der Oberseite liegt eine dünne reflektierende Schicht aus Aluminium (selten Gold), darüber eine Lackschicht und der Aufdruck.
Die Daten stehen als winzige Vertiefungen (Pits) und Flächen dazwischen (Lands) in einer Spirale, die innen beginnt und nach außen läuft. Ein Pit ist etwa 100 nm tief und 500 nm breit, der Spurabstand beträgt 1,6 µm. Gelesen wird mit einem Infrarot-Laser (780 nm) von unten durch das Polycarbonat. Ein Übergang von Pit zu Land oder umgekehrt bedeutet eine 1, kein Übergang eine 0. Darunter liegen zwei Schichten Kodierung: die Modulation EFM (von Philips) und die Fehlerkorrektur CIRC (von Sony), die Kratzer und Fingerabdrücke bis zu einem gewissen Grad ausgleicht.
Wichtig für die Praxis: Die Datenschicht liegt direkt unter dem Aufdruck. Kratzer auf der beschrifteten Seite sind deshalb gefährlicher als Kratzer auf der Leseseite. Kratzer unten lassen sich oft polieren oder mit Material gleicher Lichtbrechung auffüllen.
Standard sind 120 mm mit 74 oder 80 Minuten Musik bzw. 650 oder 700 MB Daten. Daneben gibt es die Mini-CD mit 80 mm (bis 24 Minuten oder rund 200 MB).
Die Standards („Bücher“)
| Format | Standard | Inhalt |
|---|---|---|
| Audio-CD | Red Book | Musik, bis 80 Minuten |
| CD-Text | Erweiterung Red Book | Album, Titel, Künstler als Text |
| CD+G / CD+EG | Erweiterung Red Book | Grafik zur Musik, z. B. Karaoke |
| CD-MIDI | Erweiterung Red Book | Musik als MIDI-Daten für elektronische Instrumente |
| CD-ROM | Yellow Book (1985) | Computerdaten |
| CD-i | Green Book | interaktive Multimedia-CD für CD-i-Spieler von Philips |
| CD-R, CD-RW | Orange Book | einmal bzw. mehrfach beschreibbar |
| Enhanced CD (CD Extra, CD Plus) | Blue Book | Musik und Daten auf einer Scheibe |
| Video-CD | White Book | Video in MPEG-1, etwa VHS-Qualität |
| Super Video CD | Erweiterung | Video in MPEG-2, besser als VCD, schlechter als DVD |
| Photo CD (Kodak, 1992) | eigenes Format | bis etwa 100 Bilder in hoher Auflösung |
| Picture CD (Kodak) | eigenes Format | Bilder eines Films als JPEG, 1024 × 1536 |
| Super Audio CD (1999) | Scarlet Book | hochauflösende Musik, Sony und Philips |
CD-R nutzt eine Farbstoffschicht, die der Laser beim Brennen verändert. CD-RW nutzt eine Metalllegierung, die der Laser zwischen kristallinem und amorphem Zustand umschaltet. Der Unterschied in der Reflexion ist kleiner als bei gepressten CDs, deshalb lesen viele ältere Audio-Spieler CD-RW nicht. Normale CD-RW ließen sich mit höchstens 4-facher Geschwindigkeit beschreiben, High-Speed-CD-RW mit 4- bis 12-fach, Ultra Speed mit bis zu 32-fach.
Audio-CD-R und ReWritable Audio-CD sind Rohlinge für Stand-alone-CD-Rekorder. Sie enthalten ein Kennzeichen für den Kopierschutz SCMS und sind wegen einer Lizenzabgabe an die Musikindustrie etwas teurer. High Capacity Recordable CD fasste durch höhere Dichte bis zu 98,5 Minuten Musik, wurde aber von vielen Laufwerken nicht gelesen.
Kopiergeschützte Audio-CDs (ab etwa 2002) verstießen gegen den Red-Book-Standard und durften das Logo „Compact Disc Digital Audio“ nicht tragen. Viele liefen in Computern und manchen Spielern nicht.
Wie CDs altern
Gepresste CDs sind haltbar, aber nicht unbegrenzt. Bei manchen alten Musik-CDs zersetzt sich die Aluminiumschicht („Disc Rot“). Gebrannte CD-R verlieren durch Licht und Wärme den Kontrast der Farbstoffschicht, oft schon nach zehn Jahren in einer Hülle am Fenster.
Datenrettung von CDs und DVDs
Beschädigte, zerkratzte oder gealterte CDs lesen wir mit Laufwerken, die Lesefehler mehrfach wiederholen und auch unvollständige Sektoren ausgeben. Danach setzen wir die Dateien aus mehreren Leseversuchen zusammen. In den meisten Fällen lässt sich der größte Teil der Daten retten. Daten von mehreren Kodak Photo-CDs und High Capacity Recordable CDs haben wir im Labor bereits erfolgreich wiederhergestellt.
Bitte nicht selbst polieren, wenn die Kratzer auf der beschrifteten Seite sind – dort liegt die Datenschicht. Mehr dazu: Bänder und Altsysteme, Programme für den Eigenversuch: Datenrettung mit Software.