Van de CD naar Blu-ray: hoe de optische opslag in de pc zich heeft ontwikkeld

De CD-ROM was veel meer dan een opslagmedium van 650 MB: het markeerde het begin van een periode waarin software, videogames, encyclopedieën en multimedia-inhoud konden worden verspreid in onvoorstelbare hoeveelheden data, ver voorbij de mogelijkheden van diskettes. Daarna kwamen CD-R, CD-RW, DVD, dubbellaagse DVD en Blu-ray, een technologische race die de capaciteit van optische schijven exponentieel deed groeien, voordat USB-sticks, SSD’s en internetdownloads hun dominantie wonnen.

De kernpunten van de evolutie van optische opslag in 20 seconden

  • Sony en Philips spraken in 1983 af over het basisformaat van de CD-ROM.
  • Een standaard CD-ROM opslagruimte van ongeveer 650 tot 700 MB.
  • De DVD verhoogde de capaciteit tot 4,7 GB per laag en ongeveer 8,5 GB in dubbellaags varianten.
  • Blu-ray verdubbelde dat opnieuw, tot 25 GB per laag.
  • Optische opslag verloor geleidelijk terrein aan flash, SSD’s, internet en cloud-opslag.

De geschiedenis van deze discs laat zien hoe de fysieke capaciteit van het medium de functionaliteit van software direct bepaalde. Een programma installeren betekende een medium dat het transport mogelijk maakte, en in de jaren 80 en een groot deel van de jaren 90 lag de bottleneck niet alleen in de processor of het RAM: ook in hoe je honderden megabytes naar de computer vervoerde.

De CD-ROM bood hier een grote oplossing. De DVD breidde de schaal uit en maakte thuis digitaal video mogelijk. Blu-ray verdubbelde de capaciteit opnieuw, specifiek voor High Definition-video. Ze deelden een basisidee: data lezen met optische technologie, maar ze gebruikten verschillende structuren, dichtheden en lasers.

Van 1,44 MB op een diskette tot 700 MB op een CD

Sony en Philips werkten eerder samen aan de audio-Compact Disc toen ze begonnen te onderzoeken hoe hetzelfde principe kon worden toegepast voor digitale opslag van informatie.

In oktober 1983 kondigden Sony en Philips aan dat ze een akkoord hadden bereikt over een basisformaat voor de CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory). Deze technologie repte het fysieke medium van de audio-CD aan, maar paste de codering en foutcorrectie aan zodat digitale data kon worden opgeslagen.

De naam suggereerde een belangrijke beperking: het was uitsluitend-leesbaar.

Gebruikers konden programma’s installeren of informatie bekijken vanaf de schijf, maar niet wijzigen. De data werd tijdens de fabricage ervan vastgelegd.

De eerste commerciële CD-ROM’s verschenen halverwege de jaren 80, maar het formaat vereiste nog meer dan een gewone schijf: er moest overeenstemming worden bereikt over de structuur van bestanden en mappen.

Dat leidde tot het High Sierra-formaat en later naar ISO 9660, gepubliceerd in 1988. Deze standaard maakte het mogelijk dat verschillende informatiesystemen een gemeenschappelijke bestandsstructuur interpreteerden.

De vergelijking met de diskette verklaart het succes dat daarop volgde.

OpslagmediumTypische capaciteit
Diskette 3,5″ HD1,44 MB
CD-ROM 74 min~650 MB
CD-ROM 80 min~700 MB
Dubbellaagse DVD4,7 GB
Dubbellaagse DVD~8,5 GB
Blu-ray enkele laag25 GB
Blu-ray dubbele laag50 GB

Eén enkele CD van 650 MB kon ongeveer hetzelfde opslaan als 451 disks van 1,44 MB.

Niet dat alle programma’s honderden megabytes in beslag namen, maar het wegwerken van veel beperkingen was op dat moment doorslaggevend. Een encyclopedie kon afbeeldingen en audio bevatten, een videogame kon digitale stemmen en videosequenties bevatten, en softwarepakketten konden op één schijf worden verdeeld.

Ook de snelheid groeide mee

De eerste lezers werkten op wat later “1x” werd genoemd.

In CD-ROM termen betekende dat ongeveer 150 KB/sec. Hierna verschenen snellere lezers van 2x, 4x, 8x, 16x, 24x en meer.

Snelheid CD-ROMTheoretische overdracht
1x150 KB/sec
2x300 KB/sec
4x600 KB/sec
8x1,2 MB/sec
16x2,4 MB/sec
32x4,8 MB/sec
52x7,8 MB/sec

Dit waren theoretische cijfers; de daadwerkelijke prestatie hing ook af van het apparaat, de willekeurige toegang en de fysieke locatie van de data.

Een nadeel van de CD-ROM ten opzichte van een harde schijf was dat het openen van vele kleine bestanden traag kon zijn omdat het mechanisme telkens moest bewegen naar verschillende delen van de schijf.

CD-R en CD-RW: de gebruiker kon zelf discs branden

De volgende grote verandering was dat gebruikers nu zelf data konden schrijven.

De CD-R (Compact Disc Recordable) kon één keer worden gebrand, daarna fungeerde het als een standaard leesmedium.

De CD-RW (Compact Disc ReWritable) bood de mogelijkheid om te wissen en opnieuw te schrijven, zij het met minder compatibiliteit met oudere spelers.

Gedurende de tweede helft van de jaren 90 en vroege jaren 2000 werden CD-branders gebruikelijk in consumenten-PC’s, waardoor back-ups maken eenvoudiger werd.

Gebruikers konden foto’s, documenten of programma’s opslaan op goedkope disks en meerdere fysieke kopieën maken, los van de computer.

Daarnaast werden de populaire 700 MB en 80 minuten disks algemeen gebruikt, en vervingen de eerste versies van ongeveer 650 MB langzaamaan de nieuwe standaard.

FormaatLezenSchrijvenHerwrite
CD-ROMJaNeeNee
CD-RJaEen keerNee
CD-RWJaJaJa
DVD-ROMJaNeeNee
DVD-R / DVD+RJaEen keerNee
DVD-RW / DVD+RWJaJaJa
BD-ROMJaNeeNee
BD-RJaEen keerNee
BD-REJaJaJa

De komst van branders maakte ook een technische obsessie los: de snelheid van schrijven.

Een CD kon aangekondigd worden als 16x, 24x, 40x of 52x, maar altijd branden op maximale snelheid garandeerde niet automatisch een betere kwaliteit. De kwaliteit van de schijf en de brander speelden een grote rol in de betrouwbaarheid.

De DVD verdriedubbelde de capaciteit van de CD

Halverwege de jaren 90 verscheen de volgende grote generatie.

De DVD en hoewel het fysiek hetzelfde formaat had, werd data met veel hogere dichtheid opgeslagen.

Een enkele-laags standaard DVD bood ongeveer 4,7 GB, vergeleken met de ongeveer 650-700 MB van een CD.

Dat betekent ongeveer zeven keer meer opslagruimte.

Deze toegenomen capaciteit was onder andere mogelijk door een laser met een kortere golflengte dan die van de CD en een hogere fysieke dichtheid van de data.

De familie van DVDs ontwikkelde zich snel en bracht vele varianten voort.

DVD-formaatGeschatte capaciteit
DVD-5, enkele laag, één zijde4,7 GB
DVD-9, dubbellaagse, één zijde8,5 GB
DVD-10, enkele laag per zijde9,4 GB
DVD-18, dubbellaagse op beide zijden17 GB
DVD-R / DVD+R4,7 GB
DVD-R DL / DVD+R DL~8,5 GB

De naamgeving kan verwarrend zijn omdat fabrikanten vaak gebruikmaakten van decimale gigabytes, terwijl sommige besturingssystemen de capaciteit vertoonden in binaire eenheden.

Zo kon een DVD geadverteerd als 4,7 GB bijvoorbeeld op de computer verschijnen met een capaciteit rond de 4,38 GiB.

De DVD was niet alleen bedoeld voor dataopslag.

De adoptie was sterk verbonden met DVD-Video, dat VHS langzaam begon te vervangen voor films en audiovisuele content. Dezelfde computerplayer kon worden gebruikt om software te installeren, gegevens op te slaan en films te kijken.

Ook videogames begonnen te groeien in omvang. Titels die vroeger op meerdere disks stonden, konden nu op één DVD passen. Besturingssystemen en professionele suites volgden dezelfde trend.

DVD-R versus DVD+R

De DVD-periode bracht ook een kleine format-oorlog.

Twee grote familieformaten van discs die beschreven konden worden:

  • DVD-R en DVD-RW
  • DVD+R en DVD+RW

Beide eindigden met vergelijkbare capaciteiten en veel moderne spelers kunnen met beide werken.

Voor de consument werd het onderscheid minder relevant, zeker met de opkomst van DVD±RW-branders die beide formaten ondersteunen.

Vervolgens werden dubbellaagse varianten geïntroduceerd.

Volgens ECMA bieden dubbellaagse dvd’s een capaciteit van ongeveer 8,5 GB, tegenover circa 4,7 GB voor enkel-laagse discs.

Blu-ray: 25 GB per laag en de sprong naar HD-video

Toen DVD’s niet meer voldoende waren voor hoogdefinitievideo, kwam een nieuwe generatie optische schijven.

Blu-ray Disc gebruikt een blauw-paars laser met een kortere golflengte dan de eerdere systemen, waardoor de leeszone nog kleiner kon worden gehouden en de datadichtheid kon toenemen.

Een standaard Blu-ray biedt:

Formaat Blu-rayCapaciteit
BD enkele laag25 GB
BD dubbellaags50 GB
BD-R25 of 50 GB, afhankelijk van het aantal lagen
BD-RE25 of 50 GB, afhankelijk van het aantal lagen

Sony geeft aan dat Blu-ray discs van 25 en 50 GB worden aangeboden als zowel brandbare (BD-R) als herbruikbare (BD-RE) versies.

De capaciteit betekende opnieuw een grote sprong:

  • 25 GB is meer dan vijf keer de capaciteit van een gewone DVD van 4,7 GB.
  • 50 GB overtreft tien enkel-laagse DVD’s.
  • Vergeleken met een CD van 700 MB biedt een Blu-ray van 25 GB ongeveer 35 keer meer opslagruimte.

Het format werd vooral gekoppeld aan High Definition cinema en gameconsoles, maar bood ook mogelijkheden voor back-up en het distribueren van grote hoeveelheden data.

Wat veranderde technisch tussen CD, DVD en Blu-ray?

De belangrijkste verandering ligt in de dichtheid waarmee data kan worden geschreven en gelezen.

TechnologieLaserCapaciteit per disc/laag
CDInfrarood, ~780 nm650-700 MB
DVDRood, ~650 nm4,7 GB
Blu-rayBlauw-violet, ~405 nm25 GB

Een kortere golflengte maakt het mogelijk om een smaller punt te focussen, wat de data-paden dichter bij elkaar brengt doordat ze kleinere structuren kunnen bevatten.

Dit is niet de enige technische verschil, maar het helpt te begrijpen waarom drie discs met bijna gelijk formaat zoveel verschillende hoeveelheden data kunnen bevatten.

Waarom verdwenen optische drives uit laptops?

De achteruitgang van CD en DVD gebeurde niet doordat ze plotseling stopten te functioneren, maar doordat ze werden verdrongen door comfortabelere technologieen.

De eerste was flashgeheugen.

Een USB-stick heeft geen motoren, lademechanismen of optische systemen. Branden kan duizenden keren, het is klein en veel veerkrachtiger bij dagelijks gebruik.

De prijzen daalden terwijl de capaciteit steeg.

Daarna volgden SSD’s en grote capaciteit geheugenkaarten.

De grote doorbraak kwam waarschijnlijk via internet.

Als apps in enkele minuten kunnen worden gedownload, verliest het fysieke maken en vervoeren van disks geleidelijk aan relevantie.

Hier is de evolutie in korte lijnen:

PeriodeDominante technologieBelangrijkste voordeel
Jaren 80DisketteEenvoudige schrijfmogelijkheid en lage kosten
Jaren 90CD-ROMGrote capaciteit en massale distributie
Late jaren 90CD-R / CD-RWThuisbranden
Jaren 2000DVDMeer capaciteit en digitale video
Second half jaren 2000Blu-rayHD en grotere capaciteit
2000-2010USB / FlashPortabiliteit en herschrijfbaarheid
2010 en verderSSDSnelheid en geen bewegende onderdelen
HedenSSD + cloudSnelle lokale toegang en remote access

Laptops schrapten de optische drive omdat die veel ruimte innam in de behuizing. Die ruimte kon beter worden benut voor een grotere batterij, koeling, opslag of om het apparaat dunner en lichter te maken.

Apple versnelde deze trend met modellen zonder optical drive, en de andere fabrikanten volgden al snel.

De ISO-image, een van de belangrijkste nalatenschappen van de CD-ROM

Hoewel veel mensen geen optische leesapparaat meer hebben, blijven concepten ontstaan uit die tijd bestaan.

ISO-bestanden vormen hier een goed voorbeeld van.

Een .iso-bestand is een representatie van een besturingssysteem of ander diskimage dat oorspronkelijk voor optische media was ontworpen. Ze worden nog vaak gebruikt om OS,救援tools en Linux-distributies te distribueren.

Een beheerder kan een ISO downloaden, virtueel mounten, inzetten in virtuele machines of naar een opstartbare USB kopiëren.

Met andere woorden, het fysieke medium verdwijnt, maar het logische formaat leeft voort.

ISO 9660 blijft een actieve standaard. De oorspronkelijke uitgave uit 1988 is vervangen door ISO/IEC 9660:2023, dat nog steeds specificaties voor volume- en bestandsstructuren voor CD-ROM’s bevat voor informatiedeling.

Deze ontwikkeling vat de geschiedenis samen.

CD’s, DVD’s en Blu-ray discs waren fysieke producten, maar ze brachten ook standaarden, bestandsstructuren en manieren van softwareverspreiding voort die nog always actueel zijn in hedendaagse IT-omgevingen.

Van 650 MB tot meerdere terabytes: de schaalvergroting

Een vergelijking tussen de originele CD-ROM en een moderne SSD toont hoe de opslagcapaciteit is toegenomen.

ApparaatTypische capaciteit
Diskette 3,5″1,44 MB
CD-ROM650-700 MB
DVD4,7 GB
DVD DL8,5 GB
Blu-ray25 GB
Blu-ray DL50 GB
Huidige USB-pen32 GB tot 1 TB of meer
Harde schijf (PC, gemiddeld)500 GB – 4 TB
SSD high-endMeerdere TB

Een 1 TB SSD kan theoretisch ongeveer hetzelfde opslaan als zo’n 1.400 discs van 700 MB.

Bovendien leest een moderne SSD data veel sneller dan een optische lezer ooit kon doen.

Deze vergelijking mag echter niet zomaar de rol van de CD-ROM reduceren tot een technische curiositeit.

In de jaren 90 veranderde het transport van 650 MB op een goedkope schijf de economische dynamiek van software enorm: grote applicaties, complete databases en multimedia-ervaringen die niet op voorgaande media zouden passen, werden ineens mogelijk.

De DVD deed hetzelfde voor video en gigabyte-software, en Blu-ray zette die lijn door naar HD-content.

Cloud- en flashopslag wonnen uiteindelijk, maar bijna twee decennia lang was de ronde schijf het belangrijkste toegangspunt voor software op de PC.

Veelgestelde vragen

Hoeveel data kon een CD-ROM bevatten?

De standaard CD-ROM’s bevatten ongeveer 650 MB, later werden 700 MB-discs populair.

Hoe groot is het capaciteitsverschil tussen CD, DVD en Blu-ray?

Een CD biedt ongeveer 700 MB, een standaard DVD 4,7 GB en een enkele-laags Blu-ray 25 GB. Een dubbellaagse Blu-ray haalt 50 GB.

Wat is het verschil tussen CD-ROM, CD-R en CD-RW?

CD-ROM is alleen-lezen. CD-R kan één keer worden gebrand. CD-RW kan worden gewist en opnieuw worden gebrand.

Waarom worden ISO-bestanden nog steeds gebruikt, ondanks het verdwijnen van optische drives?

Omdat ISO’s nog altijd een gestandaardiseerde en handige manier zijn om besturingssystemen, opstarttools en bootable media te distribueren. Ze kunnen virtueel worden gemount of naar USB worden gekopieerd zonder fysiek medium.

Scroll naar boven