Un CD-R standard este un disc cu o grosime de 1,2 mm (0,047 in) din policarbonat cu un diametru de aproximativ 120 mm (5″). Discul de 120 mm (5″) are o capacitate de stocare de 74 de minute de audio sau 650 de Megabytes de date. CD-R/RW sunt disponibile cu capacități de 80 de minute de audio sau 737.280.000 de octeți (700 MiB), pe care le obțin prin turnarea discului la cele mai mici toleranțe admise, specificate în standardele Orange Book CD-R/CD-RW. Marja inginerească care era rezervată pentru toleranța de fabricație a fost folosită în schimb pentru capacitatea de date, nelăsând nicio toleranță pentru fabricație; pentru ca aceste discuri să fie cu adevărat conforme cu standardul Orange Book, procesul de fabricație trebuie să fie perfect.
În ciuda celor de mai sus, majoritatea CD-R-urilor de pe piață au o capacitate de 80 de minute. Există, de asemenea, discuri de 90 minute/790 MiB și 99 minute/870 MiB, deși acestea sunt mai puțin răspândite (și se îndepărtează de-a dreptul de standardul Orange Book). De asemenea, din cauza limitărilor structurilor de date din ATIP (a se vedea mai jos), discurile goale de 90 și 99 de minute vor fi identificate ca fiind de 80 de minute. (Având în vedere că ATIP face parte din standardul Orange Book, este firesc ca designul său să nu fie compatibil cu unele configurații de discuri nestandardizate). Prin urmare, pentru a utiliza capacitatea suplimentară, aceste discuri trebuie să fie inscripționate folosind opțiunile „overburn” din software-ul de înregistrare a CD-urilor. (Overburning-ul în sine se numește astfel deoarece este în afara standardelor scrise, dar, datorită cererii de pe piață, a devenit totuși o funcție standard de facto în majoritatea unităților de inscripționare a CD-urilor și a software-ului pentru acestea.)
Câteva unități folosesc tehnici speciale, cum ar fi GigaRec de la Plextor sau HD-BURN de la Sanyo, pentru a scrie mai multe date pe un anumit disc; aceste tehnici sunt în mod inerent abateri de la standardele Compact Disc (Cartea Roșie, Galbenă și/sau Portocalie), ceea ce face ca discurile înregistrate să fie formate în mod proprietar și să nu fie pe deplin compatibile cu playerele și unitățile de CD standard. Cu toate acestea, în anumite aplicații în care discurile nu vor fi distribuite sau schimbate în afara unui grup privat și nu vor fi arhivate pentru o perioadă lungă de timp, un format proprietar poate fi o modalitate acceptabilă de a obține o capacitate mai mare (până la 1,2 GiB cu GigaRec sau 1,8 GiB cu HD-BURN pe suporturi de 99 de minute). Cel mai mare risc în utilizarea unui astfel de format proprietar de stocare a datelor, presupunând că funcționează în mod fiabil așa cum a fost proiectat, este acela că poate fi dificil sau imposibil de reparat sau de înlocuit hardware-ul utilizat pentru a citi suportul dacă acesta se defectează, este deteriorat sau se pierde după ce furnizorul original îl întrerupe.
Nimic din standardele Red, Yellow sau Orange Book nu interzice ca dispozitivele de citire/scriere a discurilor să aibă capacitatea de a citi sau de a scrie discuri dincolo de standardele Compact Disc. Standardele cer ca discurile să îndeplinească cerințe precise pentru a fi denumite Compact Discuri, dar celelalte discuri pot fi denumite cu alte nume; dacă acest lucru nu ar fi adevărat, nicio unitate DVD nu ar putea purta în mod legal sigla Compact Disc. În timp ce playerele și unitățile de discuri pot avea capacități care depășesc standardele, permițându-le să citească și să scrie discuri care nu sunt standard, nu există nicio garanție, în absența unor specificații suplimentare explicite ale producătorului dincolo de certificarea obișnuită a logo-ului Compact Disc, că un anumit player sau unitate va funcționa dincolo de standarde sau în mod constant. Mai mult, în cazul în care același dispozitiv, fără specificații explicite de performanță în afara logo-ului Compact Disc, gestionează inițial în mod fiabil discurile nestandardizate, nu există nicio garanție că nu va înceta ulterior să facă acest lucru și, în acest caz, nu există nicio garanție că poate fi făcut să facă acest lucru din nou prin service sau ajustare. Prin urmare, discurile cu capacități mai mari de 650 MB, și în special cele mai mari de 700 MB, sunt mai puțin interschimbabile între playerele/unitățile de redare decât discurile standard și nu sunt foarte potrivite pentru arhivare, deoarece nu este asigurată capacitatea lor de a fi citite pe echipamente viitoare sau chiar pe același echipament la un moment dat, chiar dacă se presupune că discurile nu se vor deteriora deloc.
Discul din policarbonat conține o canelură spiralată, numită „pregroove” (deoarece este turnată înainte ca datele să fie scrise pe disc), pentru a ghida fasciculul laser la scrierea și citirea informațiilor. Pregroove-ul este turnat în partea superioară a discului de policarbonat, acolo unde ar fi turnate gropițele și suprafețele dacă ar fi un CD Red Book presat (care nu poate fi înregistrat); partea inferioară, care este orientată spre fasciculul laser în player sau unitate, este plată și netedă. Discul de policarbonat este acoperit pe partea de pregroove cu un strat foarte subțire de colorant organic. Apoi, deasupra colorantului este acoperit un strat subțire și reflectorizant de argint, un aliaj de argint sau aur. În cele din urmă, deasupra reflectorului metalic se aplică un strat protector de lac fotopolimerizabil și se polimerizează cu lumină UV.
Un CD-R gol nu este „gol”; pregroove-ul are o oscilație (ATIP), care ajută laserul de scriere să rămână pe traiectorie și să scrie datele pe disc la o viteză constantă. Menținerea unei viteze constante este esențială pentru a asigura o dimensiune și o spațiere corespunzătoare a gropilor și terenurilor gravate în stratul de colorant. Pe lângă faptul că oferă informații de sincronizare, ATIP (absolute time in pregroove) este, de asemenea, o pistă de date care conține informații despre producătorul CD-R, colorantul utilizat și informații despre suport (lungimea discului și așa mai departe). Pregroove-ul nu este distrus atunci când datele sunt scrise pe CD-R, aspect pe care unele sisteme de protecție împotriva copierii îl folosesc pentru a distinge copiile de un CD original.
Există trei formulări de bază ale colorantului utilizat în CD-R-uri:
- CD-R-urile cu colorant de cianină au fost cele mai devreme dezvoltate, iar formularea lor este brevetată de Taiyo Yuden. CD-R-urile bazate pe acest colorant sunt în principal de culoare verde. Primele modele erau foarte instabile din punct de vedere chimic, ceea ce făcea ca discurile pe bază de cianină să fie nepotrivite pentru uz arhivistic; acestea se puteau decolora și deveneau ilizibile în câțiva ani. Mulți producători, cum ar fi Taiyo Yuden, utilizează aditivi chimici brevetați pentru a realiza discuri cu cianină mai stabile („cianină stabilizată cu metal”, „Super cianină”). CD-R-urile mai vechi pe bază de colorant pe bază de cianină, precum și toți coloranții hibrizi pe bază de cianină, sunt foarte sensibile la razele UV și pot deveni ilizibile după numai câteva zile, dacă au fost expuse direct la lumina directă a soarelui. Deși aditivii utilizați au făcut ca cianina să fie mai stabilă, aceasta este în continuare cel mai sensibil dintre coloranți la razele UV (prezentând semne de degradare în decurs de o săptămână de la expunerea directă la lumina soarelui). O greșeală frecventă pe care o fac utilizatorii este să lase CD-R-urile cu suprafața „transparentă” (de înregistrare) în sus, pentru a o proteja de zgârieturi, deoarece acest lucru permite soarelui să lovească direct suprafața de înregistrare.
- CD-R-urile cu colorant ftalocianină sunt de obicei argintii, aurii sau verde deschis. Brevetele pentru CD-R-urile cu ftalocianină sunt deținute de Mitsui și Ciba Specialty Chemicals. Ftalocianina este un colorant stabil în mod nativ (nu are nevoie de stabilizatori), iar CD-R-urilor bazate pe acest colorant li se atribuie adesea o durată de viață nominală de sute de ani. Spre deosebire de cianină, ftalocianina este mai puțin rezistentă la razele UV, iar CD-R-urile bazate pe acest colorant prezintă semne de degradare numai după două săptămâni de expunere directă la soare. Cu toate acestea, ftalocianina este mai sensibilă decât cianina la calibrarea puterii laserului de inscripționare, ceea ce înseamnă că nivelul de putere utilizat de laserul de inscripționare trebuie ajustat cu mai multă precizie pentru disc pentru a obține o înregistrare bună; acest lucru poate eroda beneficiile stabilității colorantului, deoarece discurile scrise marginal (cu rate de erori corectabile mai mari) vor pierde date (i.adică vor avea erori necorectabile) după o degradare mai mică a colorantului decât discurile bine scrise (cu rate mai mici de erori corectabile).
- CD-R-urile cu colorant azoic sunt de culoare albastru închis, iar formula lor este patentată de Mitsubishi Chemical Corporation. Coloranții azoici sunt, de asemenea, stabili din punct de vedere chimic, iar CD-R-urile azoice sunt evaluate de obicei cu o durată de viață de zeci de ani. Colorantul Azo este cel mai rezistent la lumina UV și începe să se degradeze doar după a treia sau a patra săptămână de expunere directă la soare. Implementările mai moderne ale acestui tip de colorant includ Super Azo, care nu este la fel de albastru închis ca Metal Azo anterior. Această schimbare de compoziție a fost necesară pentru a obține viteze de scriere mai rapide.
Există multe variații hibride ale formulărilor de coloranți, cum ar fi Formazan de la Kodak (un hibrid de cianină și ftalocianină).
Din păcate, mulți producători au adăugat în trecut coloranți suplimentari pentru a masca CD-R-urile lor instabile cu cianină, astfel încât formularea unui disc nu poate fi determinată doar pe baza culorii sale. În mod similar, un strat reflectorizant auriu nu garantează utilizarea colorantului ftalocianină. De asemenea, calitatea discului nu depinde doar de colorantul utilizat, ci este influențată și de sigilare, de stratul superior, de stratul reflectorizant și de policarbonat. Simpla alegere a unui disc pe baza tipului de colorant poate fi problematică. În plus, calibrarea corectă a puterii laserului din inscriptor, precum și sincronizarea corectă a impulsurilor laser, viteza stabilă a discului și așa mai departe, sunt esențiale nu numai pentru lizibilitatea imediată, ci și pentru longevitatea discului înregistrat, astfel încât pentru arhivare este important să aveți nu numai un disc de înaltă calitate, ci și un inscriptor de înaltă calitate. De fapt, un inscripționer de înaltă calitate poate produce rezultate adecvate cu un suport de calitate medie, dar un suport de înaltă calitate nu poate compensa un inscripționer mediocru, iar discurile inscripționate de un astfel de inscripționer nu-și pot atinge potențialul maxim al duratei de arhivare.
.