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一、CD－R盘片的基本结构
CD－R标准是飞利浦公司于1990年制定的，被称作橙皮书PartⅡ。CD－R技术目前应用非常广泛，由于其记录成本非常低，每兆字节不到3分钱，在数据备份与交换、多媒体应用、桌面出版等众多领域得到了广泛的应用。
CD－R盘片具有与一般CD盘片相同的外观尺寸，它上面所记载资料的方式与一般CD光盘片一样，也是利用激光的反射来读取资料，所以CD－R盘片可以放在CD－ROM上读取。
CD－R盘片的片基与传统的 CD 盘片基本一样，但表层的“刻痕”不同。在传统CD片上有螺旋状的轨道(Track)，而这些轨道又是由很多不连续的凹槽所组成，这些凹槽是用激光“雕刻”成的，又称之为“坑”(Pits)，坑与坑之间的地方称为“岛”(Land)。在CD－R盘片上以连续的槽沟(Groove)取代“坑”，并组成螺旋状的轨道(Track)，而“坑”就被记录在这些槽沟内。在空白的盘片上，槽沟有几个重要的用途，包括转速控制、寻道控制及时间指示等。在槽沟上面是感光层(有机染料，Organic dye material)及反射层(黄金，Gold)，最后再加上保护层及印刷层。
当刻录CD－R盘片的时候，光盘刻录机发出高功率的激光，聚焦在CD－R盘片某特定部位上，使这个部位的有机染料层产生化学反应，因而这个部位就不能反射CD光盘机所发出的激光，相当于传统CD盘片上的“坑”；没有被高功率激光照到的地方可以依靠黄金层反射激光，相当于传统CD片上的“岛”，这与普通CD－ROM的读取原理基本相同。
刻录盘的结构剖面图：
让我们从下往上说明，首先是盘片最重要的部分：E层。最下面的E层实际上是塑料基底，它占有整个盘片中最多的体积，是形成盘片强度和形状的关键。向上的D层就是最关键的部分，该层就是刻录和保存数据的层面，刻录盘的性能就取决于该层的质量，下面我们将详细介绍。再向上，C层是反射层，用来反射光驱或者刻录机的激光束，低档的盘片可能用铁或者铝，而高档的刻录盘则采用银作为反射介质。B层是保护层，能防止盘片的数据层（D）和反射层（C）遭到各种意外破坏。最后的A层实际上是各个公司来图画标志的层面，我们通常看到刻录盘的商标和图案就在这一层。
二、CD－R盘片的分类
CD-R盘片的种类
CD-R盘片使用有机染料(organic dye)作为记录层的主要材质。这种有机染料是几百万个相同分子连接在一起而形成的组织结构。直到最近，两种基本种类的有机染料才开放各CD-R盘片工厂使用，它们分别为绿色的cyanine与金黄色的phthalocyanine。而三菱化学公司(Mitsubishi Chemical Company)与Verbatim公司联合发表了一种新的有机化学组成材质叫做AZO(蓝色)，它不用一般常见的黄金作为反射层而使用银作为反射层，所以你会看到一边是蓝色，而另一边是银色。我们常常听到使用者在讨论CD-R的盘片，到底是金盘好还是绿盘好? 其实不管是新发表的蓝盘还是市面上常见的金盘或绿盘，各有各的优点，各有各的缺点，以下就来讨论这个问题。
Cyanine (绿盘)
在橘皮书(Orange Book / CD-R 标准书)中对CD-R盘片的规格制定，原来是参考由太阳佑电公司(Taiyo Yuden)所提出的cyanine种类的CD-R盘片材质。Cyanine是由太阳佑电(Taiyo Yuden)所发明，它也是其它两种材质的原型材质。换句话说，是先有cyanine，然后phthalocyanine与AZO才根据 cyanine 改良而成。大多数的 CD-R 光碟刻录机是参考cyanine的特性而设计，而现今 CD-R 盘片的工厂也大多使用cyanine材质，相信它也会在市面上出现最久。Cyanine 原始材质非常怕强光，是属于感光性材料，在制造时必须加入合成适当的铁金属以降低对光的感应能力，一但完成 CD-R 盘片的制作后，只有CD-R光碟刻录机内的高功率激光才能改变它的性质。用Cyanine材质做成的CD-R盘片有着翡翠绿的颜色，但是也有些工厂做出"蓝绿"色的CD-R盘片，其实cyanine本质为青蓝色，所以才称为 cyanine (青蓝)，但是在制作时，因为与黄金反射层合并组合，而成为绿色 (蓝 + 黄 = 绿)。如果是使用银来作为反射层，结果你会发现此种碟片成为深蓝色。
许多CD-R相关技术的公司都建议使用 cyanine 绿盘，原因是这种材质可以接受较广范围的读写镭射，而可相容于大多数型式的CD-R光碟刻录机。而且最新的cyanine材质可以适用于不同的写入速度，从1x(单倍速)到12x(12倍速)皆可接受，且可应用于各种不同镭射强度的机器。更多数新推出厂牌的CD-R光碟刻录机更以cyanine材质CD-R盘片规格来设计测试。前文提到过，CD-R记录资料是利用高功率(高热)激光照射在CD-R盘片上的有机染料层，使其造成熔化(材质改变)而做成pit的功能。这种改变是以独立的分子作为基本的单位，并不会造成扩散。刻录完成的盘片在刻录面可以明显看出两种不同的颜色深度，即代表有资料区(从内圈开始)与无资料区(外圈部份)。
Phthalocyanine(金盘)
Phthalocyanine 的 CD-R 盘片呈现金黄的颜色，这是因为这种有机染料它自己是接近透明的浅黄色。制造此种 CD-R 盘片的工厂只有 Kodak (柯达) 与 Mitsui Toatsu(三井)，其他看到的厂牌源头也是出自这两家公司。Phthalocyanine 碟片的支持者指出，Phthalocyanine材质有更好的抗光性，能延长存放资料的时间，可超过100年以上。Phthalo- cyanine材质的CD-R盘片与Cyanine一样，也是靠利用高功率镭射改变有机染料层(熔化而质变)做成pits来记录资料。
Azo(蓝盘)
Verbatim 公司发表了一种叫做 new DataLifePlus 的 CD-R 盘片，由 Verbatim 的母公司：三菱化学公司(Mitsubishi Chemical Company) 负责生产，这种新的CD-R 碟片是使用金属化Azo有机染料加上低价银材质作为反射层的盘片。这也是三菱化学公司首次将这种材质的盘片量产上市，这种盘片有着银白色的标签面，读写面则呈现深蓝色。与早期太阳佑电发表cyanine材质的CD-R盘片一样，初期的Azo材质只能使用于单倍速或是双倍速的 CD-R 光碟刻录机，而无法顺利使用在高速度(4x)的刻录机机种，然而当DataLifePlus CD-R盘片的发表，Verbatim公司正式宣布此种新配方的 Azo CD-R 盘片克服了速度上的瓶颈，已经可以在 4 倍速的光碟刻录机上使用。
Verbatim公司在早期研发Azo材质时，经过很多的测试发现，此种材质的寿命可达100年，并且提供了产品终身保用，只要记录完成并无错误之盘片，在任何时间产生读取的错误的情况，可免费更换一片全新的 CD-R 盘片。其实真正的问题是，直到今日，业界尚未有一个独立公正客观的公司来对这些 CD-R 盘片产品进行评估，测试查证。
彩色盘片:
随着时间的推移，绿盘本身的兼容性好，价格便宜的优点越来越受到人们的欢迎，但是绿盘的寿命却是人们所担心的问题，尤其是绿盘和蓝盘盘片对光和温度比较敏感，阳光对于盘片的破坏性很大。长时间的阳光照射会使盘片刻过的区域变金黄色，然后全片CD-R会完全变金黄色。金盘或白金盘就以优秀的抗光性著称。目前对于彩盘而言有两种说法,一种说法是:人们在白金盘的基础上将本来呈透明色的盘体加上颜色，以用来增强刻录盘的抗光性和美观性。另一种说法是：早在1994年PlayStation出来的时候SONY就开始使用黑盘了。分析其原因，就可能是由于黑盘的反射率小，比普通的CD-ROM光盘更能吸收激光；反过来说，就是使用少量的激光束便能得到良好的读取效果，也就更好地延长了激光头的寿命。
彩盘大部分刻录容量都属于标准容量，它的特色在于刻录面摆脱传统金、蓝、绿、白这几种常规色彩，呈黑、棕、黄、红、紫、深蓝、深绿等色彩，使刻录盘具有独特的个性。特别是黑色的刻录盘受到很多电脑爱好者的青睐，认为利用黑盘刻录出来的作品够COOL。某种说法为不同颜色的碟片具有自己不同的特性，有的如红色和绿色可以提高CD机的读取效果，有的如黑色可以长时间稳定的保存刻录内容，但这种说法目前还没有第三方权威认定。大部分电脑爱好者购买彩盘都是冲着颜色漂亮去的。由于使用 phthalocyanine 染料的光盘可以呈现任何颜色,所以实际上这些彩色盘片的本身用的染料就是phthalocyanine和我们常见的白金盘的染料是一样的.而其反射层鉴于成本的问题多半使用的还是白银反射层.
三、CD－R盘片容量的计算
常见的CD－R盘片有两种时间长度，刻录设置时，分为三种格式，相应地，刻录的容量也就相差较大。具体的容量计算方法如下：
1、63分钟CD－R盘片
对ISO格式而言，容量计算如下：
63(分)×60(秒)×75(格)×2048bytes/1024/1024=5537109375MB
对Audio格式而言，容量计算如下：
63(分)×60(秒)×75(格)×2352bytes/1024/1024=6359024047852MB
对XA格式而言，容量计算如下：
63(分)×60(秒)×75(格)×2336bytes/1024/1024=6315765380859MB
2、74分钟CD－R盘片
对ISO格式而言，容量为650390625MB
对Audio格式而言，容量为7469329833984MB
对XA格式而言，容量为7418518066406MB
此外，盘片的容量还与CD－R制作中的“预刻沟槽的绝对时间”(Absolute Time In Pregroove)有关。74分钟的盘片比63分钟的盘片摇摆的频率少，盘片转得慢，由激光烧成的坑(Pit)自然就比较短；相反地，转得快的片子由激光烧成的坑(Pit)就比较长。
此外，我们在购买时应尽可能到当地信誉好的电脑城中去购买，在电脑城购买的CD-R盘片质量一般比在一些小店买的盘片有保证一些，而且价格相差也并不会太大。
CD-R盘片与写入速度的关系
要成功录制一片CD-R盘片，光碟记录器内部的温度控制，镭射功率控制，写入作业控制及转速都必须控制在理想的范围，这样就可以达到"即时"写入的功能，这里所谓的"即时"是指50分钟的资料，于50分钟就可写入完成，也就是一倍速的写入。在我们还不讨论四倍或六倍的写入速度，我们先来看看红皮书所定的标准。红皮书，代表 CD-Audio 的格式标准，每秒钟可播放频率44.1KHz或是44,100个取样资料的音乐。红皮书规定了 CD 播放的速度为每秒钟 1.2到 1.4公尺磁轨的长度。早期电脑用的CD-ROM光驱采用这种速度来读取资料，等于是每秒钟读取 75个磁区 (Sector)。然而因为CD-ROM资料的读取并不是连续的循序读取，很可能要常常读取为在不同区域(轨道)的资料，因此速度就变成很重要了。以数位图像资料(AVI或是MOV档案)为例，它资料存放的方式就像 CD-Audio 一样，属于循序式存放，然而因为它是使用高压缩比来压缩视讯 (Video)，在播放的时候，如果采用单倍速播放，会因资料传送的速度不足而使画面产生不连续(跳格)的现象。这种现象使得在电脑多媒体的应用上，必须使用更快速度的光驱，许多CD-ROM光驱的硬体制造商发表了高倍速光驱。有一个重点，就是这些光驱还是必须相容于单倍速的播放CD-Audio片子，而在其他电脑资料的盘片采用全速的播放。很自然的，CD-R光碟刻录机也摆脱不了对速度的追求，早期的CD-R光碟刻录机只是用来刻录 CD-Audio 音乐用的，单倍速写入速度，也就是说60分钟的音乐需要60分钟来刻录，另外再加上几分钟时间写 Lead-in与 Lead-out。当改良CD-R产品的设计后，加上新配方CD-R盘片的配合，开始出现双倍速的机器，60分钟的资料，只要半个小时(30分钟) 就可以写完。然后是四倍速的机器出现，同样60分钟的资料，只需15分钟的写入时间即可完成。越高的速度代表越贵的售价。其实真正要了解的重点是，CD-R写入的速度与将来这片CD-R要播放的速度完全无关，用四倍速 CD-R 光碟刻录机写出来的片子，播放时并不一定需要四倍速的CD-ROM。举例来说，数位图像资料 (AVI 或 MOV档案)，用四倍速光碟记录器写完资料后，可以用单倍速的 CD-ROM 来播放，只是播放时并不一定很平顺就是了。
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