Wie kommen die Daten auf CD?

REM-Aufnahmen: Vergleich einer selbstgebrannten CD (links) mit einer gepressten CD (rechts)

Das möchte Kopfball-Zuschauerin Marcia Garza Sigler Rodriguez gerne wissen.

Daten kommen als Binärcode auf die CD

Die Kopfball–Reporter Isabel Hecker und Burkhardt Weiß ziehen den Informatiker Tobias Weiß zu Rate, der ihnen die Datenspeicherung auf beschreibbaren CDs an einem aufgeschraubten Brenner demonstriert. Der CD-Brenner schreibt Buchstaben und Ziffern nicht direkt auf die CD. Er speichert die Daten vielmehr in einem sogenannten Binärcode, der ähnlich wie der Morsecode nur aus zwei unterschiedlichen Zeichen besteht. Beim Morsen werden ein kurzes und ein langes Signal verwendet, Computer und CDs nutzen für ihre Zeichen den Unterschied von "0" und "1". Das ist entweder "an" und "aus" oder "hell" und "dunkel".

Ein Laser brennt helle und dunkle Felder auf die CD

Unter der durchsichtigen Kunststoff–Schutzschicht einer beschreibbaren CD liegt eine transparente Farbschicht. Auf diese oft bläulich oder golden schimmernde Farbschicht schreibt der Laser im CD-Brenner die Daten in einer spiralförmigen Spur von innen nach außen. Sobald der leistungsstarke Laser beim Brennen einer CD auf die Farbschicht trifft, verdunkelt er diese. Der Laser schreibt die Informationen also in Form von hellen und dunklen Feldern auf die CD, indem er die Farbschicht über einheitlich lange Strecken entweder brennt und dadurch verdunkelt oder unverändert hell lässt.

Auch beim Lesen ist ein Laserstrahl im Spiel

Beim Lesen wird die CD von einem schwachen Laser abgetastet, der die Farbschicht nicht beschädigt. Der Laserstrahl wird von einer reflektierenden Schicht, meistens aus Aluminium, hinter der Farbschicht zurückgeworfen. Die gebrannten, verdunkelten Datenfelder lassen dabei viel weniger Licht durch als die unveränderten, hellen Bereiche. Der reflektierte Strahl wird auf eine Photo-Diode umgelenkt, die Helligkeitsunterschiede registriert und so den eingebrannten Code aus hellen und dunklen Bereichen wieder auslesen kann.

Gebrannte und gekaufte CDs unterscheiden sich

Unter dem Rasterelektronenmikroskop (REM) lassen sich die rund ein tausendstel Millimeter schmalen eingebrannten Felder, auch "Pits" genannt, erkennen. In dieser extremen Vergrößerung (siehe das Bild oben) werden auch deutliche Unterschiede zwischen einer gebrannten und einer gekauften CD sichtbar. Denn CDs, die man im Laden kauft, werden gepresst. Die Verdunkelungen werden dabei nicht durch Verfärbungen, sondern durch kleine Vertiefungen erzielt.

Im Film zeigen Isabel und Burkhardt mit dem Laser eines DVD-Brenners, wie das Brennen genau funktioniert.