PCHOME数码影象论坛的PS高手自由人发帖让大家见到了一张直接看得到图片的CD盘片照片，引出了这个话题。今天想与大家讨论一下：在CD盘片上直接刻录图片可能吗？
在光盘上直接刻录图片？
本文作者：不很懂
PCHOME数码影象论坛的PS高手自由人发帖让大家见到了一张直接看得到图片的CD盘片照片，引出了这个话题。今天想与大家讨论一下：在CD盘片上直接刻录图片可能吗？
结论是很显然的。不仅可能，而且已经有这样的产品在市场上出现了。有朋友提供了YAMAHA F1刻录机刻照片的样张。刻录的原理也很简单，既然CD-R刻录机能在盘片上刻录信号，而且肉眼也能看出刻录过的区域与末刻录区域对光的反射明显不同。那末，在CD-R盘片上刻录图片就是一件可能实现的事。唯一要做的事就是把图片上的像素位置计算转换一下，把像素点刻录在正确的位置上就行了。
有两个问题想在这里提一下。首先是YAMAHA F1刻录机刻图片时只能用CD-R盘片而不能用CD-RW盘片。为什么呢？因为这两种盘片的记录机理是不一样的。CD-R是一次性刻录的介质，其原理是活性染料层在适当强度的激光照射下发生不可逆的化学变化造成反射率不同，而CD-RW是相变型光盘，是通过记录介质的晶相与非晶相之间转换来实现反射率不同的。由于这个原因，CD-RW刻录过的区域与末刻录区域用肉眼观察区别不大，因此，CD-RW盘片并不适于直接刻录图片。
其次，说一下图像数据的处理问题。初看这个问题很简单，就是一个直角坐标与极坐标的数据转换，其实并不如想象那样简单。光盘的轨道有两种不同的主要的格式，一种是同心圆轨道（下图左），另一种是螺旋型轨道（下图右），而CD类光盘都是后者。同心圆轨道的光盘是等角速度的，即无论读写盘片的内圈还是外圈，盘片转速不变。这样，外圈的信息密度要比内圈的小很多。而螺旋型轨道的光盘是等线速度的，在读写内圈时光盘的转速大，读写外圈时则转速小，而保持光头相对于盘片的线速度不变。因此，要把一幅图像一圈圈刻录到CDR上去而不发生错位就不是很简单的算法了。另外，由于CDR的刻录是两值刻录，即只有刻或不刻两种反射率，要表现照片上的不同灰度时还要用密度来代替灰度，进行抖动计算，必然会降低分辩率。因此，要得到一幅清晰的图片是要下一定功夫的。
图片究竟是怎样实现的
转一下网络上对F1刻录机该技术的介绍：
原本“刻录”是指把数据记录到CD-R或是CD-RW空片上，不过Yamaha却不以身为业界领导者而自满，他们为CRW-F1增加了能够在光盘表面上刻录出文字或甚至是图案的功能。这正是DiscT@2功能的用途，可以说是跳出了原本刻录的定义，并且也可以说是一种惊人的技术展示。不过除了它提供的款式和乐趣之外，实际上它也有不少用处。比方说公司可以在光盘上刻出公司的商标，唱片公司可以在光盘的外圈加上音乐CD的信息，像是专辑名称或是歌手名称等等，数字摄影师也可以在光盘上面加上日期时间等等的标记。您甚至可以把独特的个人安全信息刻在光盘上。
为了解释DiscT@2技术的运作原理，您必须要了解数据是如何刻录在CD-R空白片上的。刻录机会通过所谓的EFM（8转14编码，Eight to Fourteen Modulation）方式将数据刻录在CD-R上。记录在光盘上的数据，是以刻录与未刻录区域来作为分别，我们将这分别称为凹槽（pit）和平面（land）。刻录过的凹槽部份，看起来会比平坦的地方要暗，。CRW-F1之所以能够刻录出十分细致的阴影区域（最小0.1微米），是由于Yamaha在这时跳过了EFM处理，因为EFM会对刻录区域有所限制，范围在3T（1.2 m/s下0.83微米）与11T之间（1.2 m/s下3.05微米）。DiscT@2功能能够控制激光烧出不同长宽的凹槽，让CD上可以显露出不同的层次感。在这种“纹过身”的CD-R上，数据区域是经过EFM处理，而图画或文字所在的空白区域则不经过EFM处理。要记住一旦光盘片经过纹身，那就无法再度写入了，因为纹身区域都会位于TOC（目录表，Table Of Contents）区域之后，所以您将无法增加区段。
说到这里，直接刻录图片是可能的，这一点大家有会再有疑问了吧！有朋友要说，这是单色图像，你说的彩色又在哪里呢？且慢！请大家仔细看一看，如果显示器不是单色的话，大家一定能看到图片上的色彩的！
也许有人会说，色彩是有的，但图像仍然是单色的。说得对！不过既然CD盘片上并没有涂上颜料，我们也确实看到了各种各样的色彩。我们就有可能刻出彩色的图片来。先上一张彩色的图片，目前最时髦的话题：神舟五号载人飞船傲游太空。这毫无疑问是彩色图像了吧？
谈谈什么是全息摄影
要说原理，就得说说为什么能在CD盘片上看到色彩。我们平时看到的CD，CDR，CDRW盘片，即使是空白的，上面也是有一圈圈的光道的。实际上这些光道就相当于衍射光栅。当白光照到这个“光栅”上时就会发生衍射，不同频率（颜色）的光就会因衍射的作用而向不同的方向反射。因此，我们看到的反射光并不是入射的白光，而是某种颜色的光，其颜色与我们观察时的方向有关。
从某一个角度去观察，我们能看到的颜色是与盘片上光道的密度，方向（实际上相当于光栅常数）有关的。如果我们能按照要求在盘片上的各个位置刻上特定的条纹，使观察者看到预先设计的颜色，那不就是能刻录彩色图片了吗？可能有些朋友已经猜出来了。这就是全息图！
关于全息摄影的原理，我不想在这里作详细解释。我们知道光是一种波（当然根据波粒两象性，光也是一种粒子）。波有三大要素：振幅，频率和位相。黑白摄影只记录了振幅信息，即光的强度。彩色摄影记录了振幅和频率信息，即光的强度和颜色。而全息摄影记录了振幅，频率和位相，即全部信息，所以叫做全息。因此，全息摄影得到的照片（全息图）能够真正地再现被拍摄的立体景象。
平时我们把一张照片撕成两半，那末每一部分只保留部分的图像。但是全息照片却不同，如果一张大的全息图能再现出的某种图像，从这张全息图中取一部分，仍然能再现出原来的全部图像。区别只是图像的质量有所降低而已。
全息摄影的发展与未来
这种全息图与我们平时在防伪商标上见到的是原理相同的。只不过这是用计算机控制刻录的，叫做数码全息图（Digital Holo Image），同而普通全息图是用光学设备根据光的干涉原理拍摄的。目前这种数码全息图受加工精度的限制，还只能做一些比较简单的图案。目前已经广泛地用在装饰材料领域里了。
但是随着技术的进步，亚微米技术和纳米技术的发展，谁说将来不可能用计算机设计刻录出完美的全息照片来呢？下面的光盘是三年前刻录的样品，看上去是不是还不错啊？同时请注意，这张光盘上是没有预刻槽的，因此在没有图案的地方并不出现色彩分离的现象。这张光盘是镀铝的，呈银白色，能使上面的图案更加清晰漂亮。
以上样品来自我曾经工作过的地方——上海市科学技术委员会下属的激光束精细加工重点实验室。我们是国内最早从事光盘研究的团队，在上世纪七十年代末、八十年代初我们就开始光盘技术和精细激光加式技术的研究了。
最后，还得说一说上次那个帖子里的光盘。那是用PS做出来的。做法很简单：只要创建一个图层，再把照片排好，用PS菜单里的滤镜——扭曲——极坐标，一下子就完成了。余下的问题就是如何做得好一些，更有“欺骗性”一些了。哈哈！不过这个话题也告诉了我们：“不怕做不到，就怕想不到”。新技术层出不穷，许多今天我们习以为常的事在以前就是无法想象的啊！
网友评论