LABORATOIRES DE TRAPPES 29 avenue Roger Hennequin 78197 Trappes Cedex Tél. : 01 30 69 10 00 - Fax : 01 30 69 12 34 QUALITE DES DVD+R ET DES DVD-R DISPONIBLES SUR LE MARCHE POUR L ARCHIVAGE DES DONNEES NUMERIQUES Etude effectuée pour : Ministère de la Culture et de la Communication Direction des Archives de France Convention 2007 signée entre la Direction des Archives de France et le Laboratoire national de métrologie et d'essais, le 25 mai 2007 RAPPORT Octobre 2008 Auteurs : Jean-Michel LAMBERT Jacques PERDEREAU Réf. LNE : C431X07
SOMMAIRE 1. PRÉSENTATION DE L ÉTUDE... 3 1.1. CONTEXTE... 3 1.2. OBJECTIFS DE L'ÉTUDE... 3 1.3. SCHÉMA DE L'ÉTUDE... 3 2. LES RÉFÉRENCES DE DVD... 4 3. LES CONDITIONS DE GRAVURE... 12 3.1. LE LOGICIEL DE GRAVURE... 12 3.2. DONNÉES NUMÉRIQUES GRAVÉES... 12 3.3. LES GRAVEURS... 12 3.4. LES VITESSES DE GRAVURE... 13 4. EVALUATION DE LA QUALITÉ DE GRAVURE INITIALE... 14 4.1. APPAREILLAGE ET ANALYSES EFFECTUÉES... 14 4.1.1. Analyseurs et vitesses d analyse... 14 4.1.2. Paramètres d analyse... 14 4.1.3. Notation...14 4.2. RÉSULTATS... 15 5. ETUDE DE LA DEGRADATION EN VIEILLISSEMENT ACCELERE... 19 5.1. DESCRIPTION DES ESSAIS... 19 5.1.1. Choix des références de DVD et des graveurs... 19 5.1.2. Conditions du vieillissement... 19 5.1.3. Mise en évidence du vieillissement... 20 5.2. RÉSULTATS DES ESSAIS DE VIEILLISSEMENT ACCÉLÉRÉ... 21 5.2.1. Disques illisibles... 21 5.2.2. Evolution des taux d erreurs numériques... 22 5.2.3. Synthèse des essais de vieillissement... 23 6. RECOMMANDATIONS ET CONCLUSION... 24 6.1. CHOIX DU GRAVEUR ET DE LA VITESSE DE GRAVURE... 24 6.2. CHOIX DE LA RÉFÉRENCE DE DVD... 24 6.3. CONCLUSION...25 ANNEXE 1 : PARAMÈTRES MESURES...26 ANNEXE 2 METHODE DE NOTATION POUR CHAQUE PARAMÈTRE MESURE...29 ANNEXE 3 - NOTES OBTENUES POUR 184 DISQUES...31 ANNEXE 4 - EVOLUTION MOYENNE DES TAUX D ERREURS PI8 SELON LA DUREE D EXPOSITION...108 ANNEXE 5 - EVOLUTION MOYENNE DES TAUX D ERREURS POF SELON LA DUREE D EXPOSITION...110 ANNEXE 6 - ERREURS PI8 EN FONCTION DE LA POSITION SUR LE DISQUE...111-2 -
1. PRÉSENTATION DE L ÉTUDE 1.1. CONTEXTE Les services des Archives de France utilisent depuis de nombreuses années l archivage de données numérisées sur des disques optiques compacts enregistrables (CD-R). La capacité des CD-R étant limitée à environ 650 Mo, on envisage la possibilité d archiver des données sur des DVD enregistrables, dont la capacité est de l ordre de 4500 Mo. Il s agit de DVD simple couche qui peuvent exister selon deux standards : DVD+R et DVD-R. De part la finesse de l écriture des données sur les DVD enregistrables, il est généralement admis que ces supports présentent une plus grande sensibilité que les CD-R aux conditions de gravure et aux dégradations naturelles au cours du temps. La Direction des Archives de France a demandé au Laboratoire National de Métrologie et d Essais d évaluer la qualité des DVD+R et des DVD-R disponibles sur le marché français en 2007 et de déterminer si ces supports pouvaient être utilisés pour l archivage avec une fiabilité comparable à celle des CD-R. On n a retenu que des DVD simple couche de capacité 4,7 Go. 1.2. OBJECTIFS DE L'ÉTUDE La présente étude vise à sélectionner les références de DVD enregistrables les mieux adaptées aux missions confiées aux services publics d archives, dans le cadre de leurs opérations de numérisation et de migration future. Les critères retenus pour le choix de ces références sont : l adaptation au plus grand nombre de graveurs lors de l enregistrement des données, l adaptation à des vitesses de gravure suffisamment élevées, la bonne tenue dans le temps. L étude consiste d une part à évaluer la qualité de gravure des différentes références, obtenue pour plusieurs graveurs et plusieurs vitesses de gravure et d autre part à évaluer la vitesse de dégradation lorsqu ils sont soumis à des conditions climatiques sévères. Ces conditions climatiques sévères (température de 80 C et hygrométrie de 85%) permettent d accélérer le vieillissement naturel des disques, afin d anticiper des pertes de données qui pourraient survenir au bout de plusieurs années. 1.3. SCHÉMA DE L'ÉTUDE Une première phase a consisté à retenir à priori 11 références de DVD enregistrables, en privilégiant les fabricants dont la production semble pérenne. Pour ces références on a procédé à la gravure de plusieurs disques, en faisant varier le graveur (7 graveurs utilisés) et la vitesse de gravure. On a évalué la qualité de gravure de tous ces disques afin d apprécier la facilité d adaptation de chaque référence aux différents graveurs. Dans une deuxième phase, on a retenu 8 références de DVD parmi les précédentes pour les essais en conditions climatiques sévères. Les références retenues pour cette deuxième phase ne sont pas forcément celles qui ont obtenu les meilleurs résultats dans la première phase. En effet la dégradation en vieillissement accéléré est à priori totalement indépendante de l adaptabilité à différents graveurs. De même la qualité de gravure initiale ne présume pas forcément de la bonne tenue dans le temps d un modèle de disque. - 3 -
2. LES RÉFÉRENCES DE DVD Le nombre de références de DVD+R et DVD-R disponibles sur le marché français est actuellement très important et il n est pas possible, dans le cadre de cette étude, de les retenir toutes. La différence entre le format +R et le format R concerne principalement le sillon et la façon dont les informations de repérage y sont stockées. Pour les deux formats, le sillon comporte une oscillation radiale de faible amplitude (une fraction de la distance inter-piste). Cette oscillation est gravée sur le master utilisé ensuite pour la fabrication en série des disques. Dans le cas du DVD+R, cette oscillation comporte une modulation de phase permettant d inscrire les données de position. Dans le cas du DVD-R, l oscillation n est pas modulée, mais des encoches entre sillons (pre-pits) permettent l inscription des données de position. Du point de vue de la qualité de gravure, il n y a à priori pas de différence entre DVD+R et DVD-R, non plus qu en ce qui concerne la tenue dans le temps. En effet les matériaux utilisés (polycarbonate, couche sensible, vernis, etc.) ainsi que les processus de fabrication des disques sont les mêmes. Il y a quelques années, les lecteurs n étaient pas toujours compatibles avec les deux formats. Ce n est plus le cas aujourd hui, mais le format DVD-R reste le plus fréquent. La plupart des marques commercialisent des DVD-R et des DVD+R. Toutefois, certaines versions (imprimables jet d encre) peuvent n être disponibles que pour un seul des deux standards. On a retenu les marques suivantes : - MPO C est le seul fabricant français. Il réalise deux types de DVD, chaque type existant sous le standard R et sous le standard +R. Le type courant a une couche métallique argentée et est recommandé pour des vitesses de gravure entre et 16x. Le second type, recommandé pour l archivage, a une couche métallique en or et une vitesse recommandée de. Les DVD peuvent être obtenus directement auprès de la société MPO. - VERBATIM Les disques VERBATIM ont la particularité d avoir une couche sensible (dye) de type azoïque. Ils existent sous les standards DVD+R et DVD-R. Le type usuel a une couche métallique argentée et est recommandé pour des vitesses de gravure allant jusqu à 16x. Un modèle, spécial pour l archivage («Archival Grade»), a une couche métallique mixte en or du côté extérieur, argentée du côté de la lecture. Il est recommandé pour une vitesse de gravure maximale de. Un autre modèle, dit «Medical» semble similaire au modèle «Archival Grade» sauf en ce qui concerne la couche métallique qui est argentée. - Falcon Media La société Falcon Technologies (FTI) est nouvelle sur le domaine du disque optique. Son usine de production est installée aux Emirats Arabes Unis. Elle revendique des disques optiques de qualité utilisables professionnellement pour l archivage. Les standards DVD+R et DVD-R sont disponibles. Le modèle usuel (Pro) a une couche métallique argentée alors que le modèle spécial pour l archivage (Archival Gold EP) a une couche métallique en or. La commercialisation est effectuée sous la marque Falcon Media (siège commercial à Lausanne). - 4 -
- Maxell Maxell commercialise des disques DVD-R et DVD+R conçus pour une vitesse de gravure jusqu à 16x. Le code fabricant de ces disques est un code Taiyo Yuden, indiquant qu il s agit d une fabrication sous licence Taiyo Yuden. - Sony Sony commercialise des disques DVD-R et DVD+R conçus pour une vitesse de gravure jusqu à 16x. - Fujifilm Fujifilm commercialise des DVD grand public («Consumer») pour les standards DVD+R et DVD-R. Ils sont donnés pour une vitesse de gravure allant jusqu à 16x. Fujifilm a également une série dite «professionnelle» disponible uniquement en DVD-R. La vitesse maximale d écriture recommandée est. Le code fabricant de ce modèle est un code Taiyo Yuden, indiquant qu il s agit d une fabrication sous licence Taiyo Yuden. - Delkin Delkin commercialise des DVD qui sont spécifiquement dédiés à l archivage. Il s agit de DVD-R à couche métallique en or. Ces disques sont commercialisés en France par la société ProDigit. Le code fabricant indique une fabrication MAM. La société MAM-A basée aux USA produit différents modèles (Or ou argent) de DVD+R et DVD-R. Chaque modèle de DVD d un fabricant est généralement vendu sous différentes variantes concernant : la présentation : en boîtier classique («jewell case»), en boîtier plat («slim case»), en pile de 10, 25, 50 ou 100 unités («spindle» ou «cake box»), la couverture du dos du disque : imprimable pour jet d encre (généralement blanc), imprimable pour transfert thermique (blanc ou argent), imprimable pour re-transfert thermique, avec sérigraphie du fabricant (standard), vierge (bulk), la protection de la face lisible : présence ou non d un vernis de protection («hard coat») résistant aux agressions mécaniques (rayures) et chimiques. On a finalement retenu 11 références de DVD dont les caractéristiques sont données dans le tableau ci-après. La référence [5] (Falcon Media) a été étudiée sous 2 versions : avec et sans vernis protecteur «hardcoat». Les disques ont été obtenus directement auprès des fabricants, sauf pour la référence [4] (Verbatim standard) pour laquelle les disques ont été achetés dans le commerce. On a privilégié les versions permettant une impression avec une imprimante à jet d encre. En effet, il semble quasi indispensable de repérer les disques d archive et l impression à jet d encre est à priori la moins susceptible de perturber la couche sensible, car elle est effectuée à froid et sans contrainte mécanique. - 5 -
Références de DVD+R et DVD-R étudiées N Marque Standard Modèle Couche métallique Vitesse Dos du disque Code d identification du fabricant 1 MPO DVD-R Gold Or Bulk MPOMEDIA0080 (MPO) 2 MPO DVD+R Gold Or Bulk MPOMEDIA 0080 (MPO) 3 VERBATIM DVD-R «Standard» Or 16x 4 VERBATIM DVD-R Archival Grade Or+Argent 5 FALCON MEDIA DVD-R Gold EP Or 16x 6 MAXELL DVD-R «Standard» Argent 16x 7 MAXELL DVD+R «Standard» Argent 16x 8 SONY DVD-R «Standard» Argent 16x 9 SONY DVD+R «Standard» Argent 16x 10 FUJIFILM DVD-R Pro Argent 11 DELKIN DVD-R Archival Gold Or Imprimable jet d encre Imprimable jet d encre Sérigraphie fabricant Imprimable jet d encre Imprimable jet d encre Imprimable jet d encre Sérigraphie fabricant Imprimable jet d encre Imprimable jet d encre MCC 03RG20 (Mitsubishi) MCC 02RG20 (Mitsubishi) FTI RG16 (Falcon Techn.) TYG03 (Taiyo Yuden) YUDEN000 T03 (Taiyo Yuden) SONY16D1 (Sony) SONY D21 (Sony) TYG02 (Taiyo Yuden) MAM4XG02 (Mitsui) Les photographies suivantes donnent un aperçu des étiquettes des boîtes ou des spindles, ainsi que l aspect des disques vu du côté non enregistrable et vu du côté enregistrable. Référence [1] : MPO Gold - DVD-R Référence [2] : MPO Gold DVD+R - 6 -
Référence [3] : VERBATIM «Standard» DVD-R Référence [4] : VERBATIM Archival DVD-R Référence [5] : FALCON Media Gold EP DVD-R - 7 -
Référence [6] : MAXELL «Standard» DVD-R Référence [7] : MAXELL «Standard» DVD+R Référence [8] : SONY «Standard» DVD-R - 8 -
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Référence [9] : SONY «Standard» DVD+R Référence [10] : FUJIFILM Pro DVD-R Référence [11] : DELKIN Archival Gold DVD-R - 10 -
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3. LES CONDITIONS DE GRAVURE 3.1. LE LOGICIEL DE GRAVURE Les graveurs sont installés sur un PC de bureau dont les principales caractéristiques sont les suivantes : - carte mère : Intel D915 GEV; - processeur : Pentium 4 à 3.2GHz ; - disque dur : Maxtor DiamondMax Plus 9 SATA 80 Go; - mémoire DD-RAM : 512 MO ; - carte graphique : intégrée (chipset Intel 82915G Express); - environnement Windows XP Professional SP1. Toutes les gravures sont réalisées avec le logiciel Néro Burning Rom (version 7.7.5.1). Ce logiciel utilise les informations du firmware installé dans chaque graveur. La mise à jour du firmware de chaque graveur est faite en début d'essai. 3.2. DONNÉES NUMÉRIQUES GRAVÉES Les données numériques gravées sont le contenu d un DVD vidéo dont la taille totale est de 4,27 Go, ce qui représente environ 90 % de la capacité d un DVD enregistrable. 3.3. LES GRAVEURS Le tableau ci-dessous donne la liste des graveurs utilisés. Graveurs utilisés N Marque Modèle Firmware Type de graveur 1 PHILIPS SPD3400CC JP03 Externe (USB2) 1 2 PLEXTOR PX-800A 1.00 Interne IDE 1 3 SAMSUNG SHS182MRM SB05 Interne IDE 1 4 LG GSA-E40N RE02 Externe (USB2) 1 5 HP 1040 e EH23 Externe (USB2) 20x 6 PIONEER 112D 1.21 Interne IDE 1 7 SONY AW-G17A 1.73 Interne IDE 1 Les graveurs utilisés sont des graveurs informatiques internes IDE ou externes câblés USB2. - 12 -
3.4. LES VITESSES DE GRAVURE Vitesses de gravure possibles Pour chaque modèle de graveur et chaque référence de disque, le logiciel de gravure propose un certain nombre de vitesses de gravure qui sont portées dans le tableau ci-dessous. On a indiqué en gras sur fond orange, la vitesse de gravure donnée par défaut, qui est toujours la vitesse la plus élevée. Le graveur N 3 ne reconnaît pas le modèle de disque [1], qui n est donc pas référencé dans son firmware. La seule vitesse de gravure proposée est alors 2x. La référence de disque [11] possède un «dye» peu sensible qui limite la vitesse de gravure à pour tous les graveurs. Pour toutes les autres références de disque, au moins un des graveurs permet la vitesse. Vitesses de gravure proposées par le logiciel Néro GRAVEUR Référence de disque [1] Référence de disque [2] Référence de disque [3] 1 - - - - 6x 2x - - - - 6x 2, - - 16x 12x 6x - - 2 - - - - - - - - - - - 6x 2, - 1 16x 12x 6x - 3 - - - - - - - 2x - - - - 6x - - 1 16x 12x - - 4 - - - - - - - - - - - - - 1 16x - - - 5 - - - - 6x 2x - - - - 6x 2, - - 16x 12x 6x - - 6 - - - - - - - - - - - 6x - - 1 16x 12x 6x - 7 - - - - - - - - - - - 6x 2, - 1 16x 12x 6x - GRAVEUR Référence de disque [4] Référence de disque [5] Référence de disque [6] 1 - - - - 6x 2x - - 16x 12x 6x 2x - 1 16x 12x 6x - - 2 - - - 12x 6x 2x - - 16x 12x 6x - - 1 16x 12x 6x - 3 - - - - - - - - 16x 12x - - - 1 16x 12x - - 4 - - - - - - - - 16x - - - - 1 16x - - - 5 - - - - 6x 2x - - 16x 12x 6x 2x 20x 1 16x 12x 6x - - 6 - - - - 6x - - - 16x 12x 6x - - 1 16x 12x 6x - 7 - - - 12x 6x 2x - - 16x 12x 6x - - 1 16x 12x 6x - GRAVEUR Référence de disque [7] Référence de disque [8] Référence de disque [9] 1-1 16x 12x 6x - - - 1 16x 12x 6x - - - 1 16x 12x 6x - - 2-1 16x 12x 6x - - 1 16x 12x 6x 2x - 1 16x 12x 6x - 3-1 16x 12x - - - - 16x 12x - - - - 16x 12x - - 4-1 16x - - - - 1 16x - - - - 1 16x - - - 5 20x 1 16x 12x 6x - - 20x 1 16x 12x 6x - - - 1 16x 12x 6x - - 6-1 16x 12x 6x - - - 16x 12x 6x - - 1 16x 12x 6x - 7-1 16x 12x 6x - - 1 16x 12x 6x 2x - 1 16x 12x 6x - GRAVEUR Référence de disque [10] Référence de disque [11] 1 - - - - 6x - - - - - - - 2x 2 - - - 12x 6x 2x - - - - - - 2x 3 - - - - - - - - - - - - 2x 4 - - - - - - - - - - - - 2x 5 - - - - 6x - - - - - - - 2x 6 - - - 12x 6x - - - - - - - 2x 7 - - - 12x 6x 2x - - - - - - 2x - 13 -
4. EVALUATION DE LA QUALITÉ DE GRAVURE INITIALE Pour chacune des 11 références de DVD retenues, des disques ont été gravés par les 7 graveurs avec les vitesses de gravure,, 16x lorsque cela était possible. Cela représente 184 disques qui ont été analysés à l aide de deux analyseurs aux vitesses de lecture 1x, et 16x. En tout, 550 analyses ont été réalisées afin d évaluer la qualité de gravure selon les références, les graveurs et les vitesses de gravure. 4.1. APPAREILLAGE ET ANALYSES EFFECTUÉES 4.1.1. Analyseurs et vitesses d analyse La qualité des DVD est évaluée au moyen de deux systèmes d'analyse : - Un analyseur de la société Audio Development (modèle CATS DVDRPro - version logicielle 3.20 SP1) - Un analyseur de la société Clover (modèle DVX robotisé version 2.2) Le premier réalise des analyses à la vitesse de lecture 1x. Il s agit d un équipement de référence internationale. L analyseur Clover permet des analyses (taux d erreurs numériques) jusqu à la vitesse de lecture 16x. En plus des paramètres d erreurs numériques, l analyseur CATS délivre des informations caractéristiques du signal HF provenant de la tête de lecture (signal optique) et des signaux d asservissement servant au guidage et à la focalisation précise du faisceau laser. Les informations sont donc beaucoup plus complètes avec l analyseur CATS. On a réalisé, pour chacun des disques, une mesure des erreurs numériques pour les conditions d analyse suivantes : - Analyseur CATS en lecture à la vitesse 1x - Analyseur Clover en lecture à la vitesse - Analyseur Clover en lecture à la vitesse 16x 4.1.2. Paramètres d analyse Pour chaque paramètre d analyse, on calcule la valeur moyenne sur chaque minute d enregistrement (50 valeurs). On retient ensuite la valeur moyenne sur l ensemble du disque ainsi que les valeurs minimales et maximales. On distingue les paramètres liés au signal HF, les paramètres liés à l asservissement de la tête de lecture, les paramètres liés aux erreurs numériques. La liste des paramètres mesurés est donnée en annexe 1, ainsi que leur définition et leur signification. 4.1.3. Notation Pour chaque paramètre mesuré par les analyseurs, un seuil a été fixé par les normes. A lui seul ce seuil ne permet guère de comparer la qualité de différents disques gravés pour deux raisons : - le dépassement ou non d un seuil est binaire et tous les disques dont la valeur se situe en dessous du seuil sont jugés à égalité, - il est très fréquent qu au moins un des paramètres soit mesuré au-delà du seuil, sans pour autant que le disque puisse être considéré comme véritablement défectueux. C est pourquoi un système de notation continu (de 0 à 20) a été établi pour chaque paramètre. Pour établir ce système de notation on s est appuyé à la fois sur les seuils exigés par les normes et sur les recommandations de la littérature existante. La description détaillée du calcul des notes pour chaque paramètre est donnée en annexe 2. - 14 -
Afin de tenir compte de la variation de certains paramètres selon la position sur le disque, la note retenue est la moyenne de la note associée à la valeur moyenne du paramètre sur le disque et de la note minimale obtenue sur la minute de signal la plus défavorable. Le disque est qualifié par trois notes qui sont relatives : - à la qualité du signal HF (5 paramètres), - à la qualité des signaux d asservissement (3 paramètres), - aux erreurs numériques. Chacune de ces notes est calculée en faisant la moyenne des notes obtenues pour chaque paramètre concerné. Pour le calcul des notes relatives aux erreurs numériques, un poids plus important est donné au PI8 (2/3 de la note), par rapport aux erreurs POF. Enfin une note globale est calculée pour le disque à partir des notes pondérées par les coefficients suivants : - Signal HF : coefficient 2, - Signaux d asservissement : coefficient 1, - Erreurs numériques : coefficient 6. Cette note globale donne un poids important au taux d erreur PI8 (presque 50%), par rapport aux autres paramètres. 4.2. RÉSULTATS Les résultats des analyses des 184 disques sont donnés en annexe 3, avec les notes correspondant à chacun des paramètres pris en compte. Les notes relatives au signal HF sont fréquemment moins bonnes que les notes relatives aux erreurs numériques. Cela s explique par le fait qu un signal HF n ayant pas des caractéristiques parfaites peut quand même être décodé correctement (effet de seuil pour l apparition des erreurs numériques). Les tableaux de la page suivante donnent les notes globales obtenues, pour chaque référence, chaque graveur et chaque vitesse de gravure. Dans le cas de la référence [3], on a fait une moyenne sur les disques avec et sans protection «Hardcoat». Les notes inférieures à 12 sont portées en rouge. Elles correspondent généralement à des disques qui ont fait apparaître des erreurs incorrigibles avec au moins un type d analyse. La qualité de gravure de ces disques peut être considérée comme insuffisante. Pour chaque vitesse et chaque référence on a porté en bleu la meilleure note obtenue sur l ensemble des graveurs. - 15 -
Notes globales obtenues pour 184 disques Vitesse de gravure de Graveurs PHILIPS PLEXTOR SAMSUNG LG HP PIONEER SONY SPD3400CC PX-800A SHS182MRM GSA6E40N 1040 e 112D AW-G17A MOY MAX Références de DVD [1] MPO -R Gold 15,3 13,8 15,5 15,4 14,4 13,6 14,7 15,5 [2] MPO +R Gold 16,9 16,7 14,8 15,8 17,1 17,0 14,1 16,1 17,1 [3] VERBATIM -R [4] VERBATIM -R Archival 13,8 14,3 13,9 15,7 13,6 15,9 16,7 14,9 16,7 [5] FALCON -R 13,4 12,2 12,9 7,6 12,4 10,4 14,0 11,8 14,0 [6] MAXELL -R 14,6 14,9 15,4 15,8 15,1 15,2 15,8 [7] MAXELL +R 12,7 14,5 16,1 16,0 16,3 15,1 16,3 [8] SONY -R 13,9 13,6 15,3 15,0 14,6 14,5 15,3 [9] SONY +R 15,5 15,4 14,3 16,4 14,2 15,2 16,4 [10] FUJIFILM -R Pro 16,4 14,7 16,5 16,9 16,2 16,8 16,9 16,3 16,9 [11] DELKIN -R Archival 14,6 13,9 11,8 14,5 14,9 14,3 14,8 14,1 14,9 MOYENNE 15,1 14,2 14,3 14,7 14,9 15,2 15,0 14,8 15,2 Vitesse de gravure de Graveurs PHILIPS PLEXTOR SAMSUNG LG HP PIONEER SONY SPD3400CC PX-800A SHS182MRM GSA6E40N 1040 e 112D AW-G17A MOY MAX Références de DVD [1] MPO -R Gold 14,5 15,2 14,4 14,7 15,2 [2] MPO +R Gold 15,9 16,6 8,4 16,8 15,4 16,8 11,9 14,6 16,8 [3] VERBATIM -R 7,3 14,9 14,7 14,9 15,4 16,7 14,4 14,1 16,7 [4] VERBATIM -R Archival 14,3 12,3 10,4 15,4 14,0 16,6 15,8 14,1 16,6 [5] FALCON -R 13,8 13,0 11,4 13,7 13,3 15,8 15,5 13,8 15,8 [6] MAXELL -R 16,1 14,8 15,0 13,8 16,2 16,2 15,4 15,4 16,2 [7] MAXELL +R 15,1 9,2 14,2 13,5 7,9 16,6 14,1 13,0 16,6 [8] SONY -R 14,9 13,0 12,2 14,8 15,0 16,6 14,3 14,4 16,6 [9] SONY +R 15,5 14,9 15,1 14,9 16,0 16,8 14,3 15,3 16,8 [10] FUJIFILM -R Pro 15,7 13,0 15,1 15,4 13,5 17,4 15,8 15,1 17,4 [11] DELKIN -R Archival 14,6 13,9 11,8 14,5 14,9 14,3 14,8 14,1 14,9 MOYENNE 14,4 13,6 12,8 14,8 14,2 16,4 14,6 14,4 16,4 Vitesse de gravure de 16x Graveurs PHILIPS PLEXTOR SAMSUNG LG HP PIONEER SONY SPD3400CC PX-800A SHS182MRM GSA6E40N 1040 e 112D AW-G17A MOY MAX Références de DVD [1] MPO -R Gold [2] MPO +R Gold [3] VERBATIM -R 13,7 13,7 14,2 15,2 15,2 15,8 11,1 14,1 15,8 [4] VERBATIM -R Archival [5] FALCON -R 13,4 12,3 5,2 13,3 13,1 15,3 7,0 11,4 15,3 [6] MAXELL -R 15,8 15,2 12,6 13,7 16,0 15,7 12,9 14,6 16,0 [7] MAXELL +R 14,8 10,1 7,5 14,3 15,0 16,3 13,0 13,0 16,3 [8] SONY -R 13,2 12,9 9,9 14,3 15,0 15,1 13,3 13,4 15,1 [9] SONY +R 14,5 14,2 13,7 13,2 14,3 15,7 14,5 14,3 15,7 [10] FUJIFILM -R Pro [11] DELKIN -R Archival MOYENNE 14,2 13,1 10,5 14,0 14,7 15,6 12,0 13,5 15,6-16 -
Influence de la vitesse de gravure En moyenne sur l ensemble des références de disques et sur l ensemble des graveurs, la qualité de gravure décroît avec la vitesse de gravure : - Note moyenne de 14,8 à la vitesse de gravure - Note moyenne de 14,4 à la vitesse de gravure - Note moyenne de 13,5 à la vitesse de gravure 16x Ce résultat moyen cache toutefois des disparités importantes. Le graphe ci-dessous montre la note maximale obtenue par chaque référence de disque, en prenant en compte le graveur le mieux adapté. On constate que seules les références MPO ±R et VERBATIM Archival obtiennent le meilleur résultat à la vitesse de gravure de, l écart étant très faible avec la vitesse de gravure. Il s agit de références utilisant une couche «dye» peu sensible et ne pouvant pas être gravée au-delà de. Sur ce même graphe, on constate par contre une baisse significative de la qualité maximale lorsqu on passe de la vitesse de gravure à 16x. La vitesse de gravure de peut donc être recommandée en général. Note maximale obtenue avec le graveur le mieux adapté Note sur 20 Vitesse de gravure Vitesse de gravure Vitesse de gravure 16x 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 [1] MPO -R Gold [2] MPO +R Gold [3] VERBATIM -R [4] VERBATIM -R Archival [5] FALCON -R [6] MAXELL -R [7] MAXELL +R [8] SONY -R [9] SONY +R [10] FUJIFILM -R Pro [11] DELKIN -R Archival Qualité des graveurs La qualité des graveurs peut être appréciée à partir de la note moyenne obtenue sur l ensemble des références de disque. On constate que le graveur PIONEER obtient les meilleurs résultats, particulièrement aux vitesses de gravure et 16x. Pour toutes les références de disque, les qualités de gravure obtenues avec ce graveur à la vitesse sont bonnes à excellentes (notes comprises entre 15,8 et 17,4). Le graveur SAMSUNG obtient les plus mauvais résultats. A la vitesse, trois références de disques sur dix ne sont pas gravées correctement par ce graveur. Globalement, les notes moyennes par graveur sur l ensemble des références sont plus resserrées à la vitesse de gravure qu aux vitesses supérieures. Cela indique que les graveurs les plus performants font la différence aux vitesses de gravure élevées. - 17 -
Qualité des références de DVD Le graphe ci-dessous montre les notes globales obtenues avec les différents graveurs à la vitesse de gravure. La référence [11] ne pouvant être gravée au-delà de la vitesse, les notes présentées pour cette référence sont celles obtenues avec cette vitesse de gravure. Notes obtenues à la vitesse de gravure ou (référence [11]) Graveur PLEXTOR Graveur SAMSUNG Graveur LG Note sur 20 20 Graveur HP Graveur PIONEER Graveur SONY Graveur PHILIPS MOYENNE 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 [1] MPO -R Gold [2] MPO +R Gold [3] VERBATIM -R [4] VERBATIM -R Archival [5] FALCON -R [6] MAXELL -R [7] MAXELL +R [8] SONY -R [9] SONY +R [10] FUJIFILM -R Pro [11] DELKIN -R Archival On constate que les écarts entre références sont assez peu marqués en moyenne ou avec un graveur de bonne qualité comme le graveur PIONEER. Par contre un certain nombre de couples {graveur / référence} sont à proscrire : - [2] MPO +R avec les graveurs SAMSUNG et SONY, - [3] VERBATIM -R avec le graveur PHILIPS, - [4] VERBATIM Archival avec les graveurs SAMSUNG et PLEXTOR, - [5] FALCON avec les graveurs SAMSUNG et PLEXTOR, - [6] MAXELL +R avec les graveurs HP et PLEXTOR, - [8] SONY -R avec les graveurs SAMSUNG et PLEXTOR, - [11] DELKIN Archival avec le graveur SAMSUNG. La meilleure note est obtenue par la référence [10] FUJIFILM Pro avec le graveur PIONEER. - 18 -
5. ETUDE DE LA DEGRADATION EN VIEILLISSEMENT ACCELERE 5.1. DESCRIPTION DES ESSAIS 5.1.1. Choix des références de DVD et des graveurs Il n y a pas à priori de corrélation entre la qualité de gravure initiale d un disque et son aptitude à conserver cette qualité au cours du temps. C est pourquoi les essais de tenue dans le temps n ont pas uniquement porté sur les meilleures références de DVD en terme de qualité de gravure initiale. Une référence n ayant pas des résultats exceptionnels de qualité de gravure peut être intéressante si sa tenue dans le temps est excellente. Parmi les 11 références ayant subi les essais de gravure, on en a toutefois éliminé trois afin d alléger le volume des essais. Il s agit des références MPO-R, MAXELL-R, SONY+R, ces trois marques restant représentées par les références similaires MPO+R, MAXELL+R et SONY-R Pour chaque référence, on a gravé 10 DVD avec le même graveur, à la vitesse de gravure ( pour la référence [11]). Chacun des 10 disques ne subit pas l intégralité du vieillissement accéléré. Cela permet de conserver, à la fin des essais, des échantillons ayant subi le vieillissement accéléré sur différentes durées (cf. tableau de la page 19). Le choix des graveurs, pour chaque référence de DVD, a été basé sur la meilleure note globale obtenue dans la partie précédente. Le tableau ci-dessous donne le graveur utilisé pour chaque référence de DVD soumise à vieillissement accéléré: [2] MPO DVD+R Gold Graveur LG (GSA6E40N) Références de DVD [3] VERBATIM DVD-R Graveur PIONEER (112D) [4] VERBATIM DVD-R Archival Graveur PIONEER (112D) [5] FALCON DVD -R Gold Graveur PIONEER (112D) [7] MAXELL DVD +R Graveur PIONEER (112D) [8] SONY DVD-R Graveur PIONEER (112D) [10] FUJIFILM DVD R Pro Graveur PIONEER (112D) [11] DELKIN DVD R Archival Graveur SONY (AW-G17A) 5.1.2. Conditions du vieillissement L étude de la dégradation dans le temps des disques gravés n est guère possible dans les conditions climatiques normales de conservation. En effet, cette dégradation est normalement très lente et son appréciation nécessiterait des observations sur des durées de plusieurs années. C est pourquoi, on étudie l évolution des disques dans des conditions climatiques sévères (température 80 C, degré d hygrométrie relative de 85%). Ces conditions sévères induisent une accélération des transformations physico-chimiques à l origine de la dégradation des disques. Le facteur d accélération est d autant plus élevé que les conditions sont sévères. Il n est toutefois pas recommandé d augmenter la température au-delà de 80 C, pour éviter tout changement de phase des produits constituant le disque (cf. norme ISO 18927 : 2002). L essai de vieillissement accéléré a été effectué au total sur 1750 heures pour les DVD les plus résistants. Lorsque la dégradation d un DVD est telle qu il n est plus analysable (donc plus lisible), l essai est arrêté pour ce disque. On a opéré par paliers de 250 heures avec des analyses entre chaque palier. - 19 -
Les disques sont placés dans une enceinte climatique programmable en température et hygrométrie. Afin de faire les analyses intermédiaires, on doit retirer les disques de l enceinte. Pour cela on doit revenir progressivement aux conditions climatiques normales. En effet, afin d éviter la formation de bulles d eau dans le polycarbonate, il est nécessaire de «purger» le polycarbonate de l eau qu il a absorbée à température élevée. Pour cela, le taux d humidité est d abord diminué jusqu à 30% tout en maintenant la température à 80 C. Un palier dit «d équilibration», d une durée de 6 heures, est ensuite effectué, en maintenant toujours la température de 80 C, selon les prescriptions de la norme ISO 18927 : 2002. Les graphiques cidessous montrent l évolution de la température et du degré hygrométrique au début et à la fin d un cycle de 250 heures à 80 C et 85% d humidité. Début de cycle Fin de cycle Température ( C) Humidité (%) Température ( C) Humidité (%) 90 90 80 70 Palier d incubation (250 h) 80 70 Palier d équilibration (6 h) 60 60 50 40 30 20 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Heures 50 40 30 20 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 Heures 5.1.3. Mise en évidence du vieillissement Le vieillissement de DVD en conditions climatiques sévères recouvre des phénomènes physicochimiques variés, comme cela a pu être montré par des études antérieures. Par exemple, certains paramètres caractérisant le signal HF (amplitudes, jitter) peuvent être affectés par le vieillissement pour certains modèles, alors qu aucune évolution n est parfois observée bien qu une dégradation importante se manifeste sous forme d erreurs numériques. Les dégradations très importantes (présence d erreurs POF ou disque illisible) ne peuvent en général pas être mises en évidence de façon fiable avec les paramètres de qualité utilisés précédemment. C est pourquoi le suivi des dégradations après vieillissement accéléré est effectué sur la base des taux d erreurs numériques (PI8 et POF). La détection significative d erreurs incorrigibles (POF) indique que le DVD doit être considéré comme hors d usage. La valeur du PI8 de 280 est souvent retenue comme limite, bien que pour certains types de dégradation, les erreurs incorrigibles n apparaissent que pour des valeurs du PI8 de l ordre de 1000. Le PI8 sera représenté dans une échelle logarithmique (logarithme décimal), ce qui permet de visualiser aussi bien les fortes dégradations que des dégradations significatives mais portant sur des valeurs faibles (entre 1 et 50). La limite de 280 pour le PI8 correspond à une valeur de Log (PI8) égale à 2,45. La valeur maximale possible pour le PI8 (1664) correspond à une valeur de Log (PI8) égale à 3,22. Un disque gravé correctement a une valeur de Log (PI8) qui est inférieure à 1. Les analyses ont été effectuées pour tous les disques avec l analyseur Clover à la vitesse de lecture de et pour au moins deux disques de chaque référence avec l analyseur Audiodev CATS à la vitesse de lecture de 1x. - 20 -