Как уже отмечалось, определение понятия документа основано на двуединстве информации и материального носителя. Материальные носители оказывают существенное влияние на процессы создания, передачи, хранения и использования документированной информации. Согласно «ГОСТ Р 51141-98. Делопроизводство и архивное дело. Термины и определения», носитель документированной информации – это «материальный объект, используемый для закрепления и хранения на нем речевой, звуковой или изобразительной информации, в том числе в преобразованном виде».
Носители информации самым тесным образом связаны не только со способами и средствами документирования, но и с развитием технической мысли. Отсюда – непрерывная эволюция типов и видов материальных носителей.
Появление письменности – одной из первых информационных технологий – стимулировало поиски и изобретение специальных материалов для письма. Однако на первых порах человек использовал для этой цели наиболее доступные материалы, которые можно было без особых усилий найти в окружающей природной среде: пальмовые листья, раковины, древесную кора, черепаховые щитки, кости, камень, бамбук и т.д. В Древней Греции и Риме для этих целей иногда использовались деревянные – дощечки, покрытые слоем воска, металлические (бронзовые либо свинцовые) таблицы, в Индии – медные пластины, а в Древнем Китае – бронзовые вазы, шелк. На территории Древней Руси писали на коре березы – берёсте. Известен случай, когда в 1594 г. 30 пудов берёсты для письма было даже продано нашей страной в Персию.
Основным материалом для письма у народов Передней Азии первоначально являлась глина, из которой изготавливались слегка выпуклые плитки. После нанесения нужной информации (в виде клинообразных знаков) сырые глиняные плитки высушивались либо обжигались, а затем помещались в специальные деревянные или глиняные ящики, либо в своеобразные глиняные конверты. В настоящее время в музеях мира, частных коллекциях хранится не менее 500 тыс. таких глиняных табличек, обнаруженных при раскопках древних городов Ассирии, Вавилона, Шумера.
Использование природных материалов для целей письма имело место и в более поздние времена. Например, в отдалённых уголках России даже в ХVIII веке иногда писали на берёсте. В архивах Минска хранится несколько номеров газеты «Партизанская правда», напечатанной на берёсте белорусскими партизанами в одной из своих лесных типографий в годы Великой Отечественной войны.
Исторически первым материалом, который специально изготовлялся для целей письма, был папирус. Его изобретение стало одним из важнейших достижений египетской культуры. Главными преимуществами папируса были компактность и лёгкость. Папирус производился из рыхлой сердцевины стеблей нильского тростника в виде тонких желтоватых листов, которые затем склеивали в полосы длиной до 6 м и шириной до 30 см. Вследствие большой гигроскопичности и ломкости папируса, запись на нем обычно велась с одной стороны и хранили его в виде свитка. Последним историческим документом, написанным на папирусе, стало послание папы римского в начале ХХ в.
Другим материалом, специально изготавливавшимся для целей письма и получившим широкое распространение в эпоху древности и средневековья, был пергамент. В отличие от папируса, производившегося лишь в Египте, пергамент можно было получить практически в любой стране, так как изготавливался он из шкур животных (бараньих, козлиных, свиных, телячьих) путем их очистки, промывки, просушки, растяжки с последующей обработкой мелом и пемзой. Древним умельцам удавалось выделывать порой такой тонкий пергамент, что целый свиток мог поместиться в скорлупе ореха. В нашей стране пергамент стали изготавливать только в 15 столетии, а до этого его привозили из-за границы. На пергаменте можно было писать с обеих сторон. Он был гораздо прочнее и долговечнее папируса. Вместе с тем пергамент являлся весьма дорогим материалом. Этот существенный недостаток пергамента удалось преодолеть лишь в результате появления бумаги.
Изобретение бумаги и совершенствование ее производства. Бумага (от итал. «bambagia» - хлопок) была изобретена в Китае во 2 веке до Р.Х. В 105 г. китаец Дай Лунь усовершенствовал процесс её изготовления, предложив использовать в качестве сырья молодые побеги бамбука, кору тутовых деревьев, ивы, пеньку и тряпье.
Долгое время китайцам удавалось сохранять в тайне секреты производства бумаги. Лишь в начале VII века эти секреты были вывезены за пределы страны – в Корею и Японию, затем стали известны в других странах Востока, а в ХII в. – и в Европе. С ХIII в. бумага стала производиться в Италии,, в ХIV в. – в Германии, в ХV в. - в Англии.
На Руси использование этого нового материала для письма началось в ХIV в. Первоначально бумага была привозной – сначала с Востока, а затем из Западной Европы: итальянская, французская, немецкая, голландская. В период правления Ивана Грозного в России была построена первая «бумажная мельница» близ Москвы, действовавшая, впрочем, недолго. Но уже в ХVII столетии в стране работало 5 бумагоделательных предприятий, а в ХVIII в. - 52.
Способ изготовления бумаги принципиально отличается от папируса и пергамента. Он основан на разрушении связи между растительными волокнами с последующим их тесным переплетением между собой («сволачиванием») в форме тонкого бумажного листа или бумажной ленты.
До середины ХIХ в. практически вся европейская, в том числе и российская, бумага изготавливалась из льняного тряпья. Его промывали, проваривали с содой, едким натром или известью, сильно разбавляли водой и размалывали на особых мельницах. Затем жидкую массу черпали специальной прямоугольной формой с прикреплённой к ней сеткой из проволоки. После стекания воды на металлическом сите оставался тонкий слой бумажной массы. Полученные таким образом влажные бумажные листы укладывали между отрезами грубого сукна или войлока, с помощью пресса отжимали воду и просушивали.
Металлические нити сетки оставляли на бумаге, изготовленной ручным способом, следы, видимые на просвет, поскольку бумажная масса в местах её соприкосновения с проволокой была менее плотной. Эти следы получили название филиграней (от итал. «filigrana» - водяной знак на бумаге).
В бумаге европейского производства водяные знаки впервые появились в Италии в конце ХIII в., а в России – лишь во второй половине ХVII в. Первоначально это были рисунки, повторявшие контурное изображение, сделанное из тонкой проволоки и прикреплявшееся к дну металлической сетки. На филигранях изображались животные, растения, небесные тела, короны, портреты монархов и т.п., а также нередко буквы и даты, обозначавшие имя владельца, местонахождение фабрики, год изготовления бумаги.
К настоящему времени известно около 175 тыс. филиграней, сделанных в разное время на бумажных мельницах и мануфактурах. Водяные знаки являлись торговой маркой, а также одним из средств защиты от подделки документов. И в наши дни бумага с водяными знаками по-прежнему широко применяется для изготовления ценных бумаг, денежных знаков, важных документов (паспортов, дипломов, свидетельств и т.д.).
Между тем бумажное производство совершенствовалось и постепенно механизировалось. В 1670 г. в Голландии был изобретён ролл – механизм для размалывания, измельчения волокон. Французский химик Клод Луи Бертолле в 1789 г. предложил способ отбеливания тряпья хлором, способствовавший улучшению качества бумаги. Менее чем через 10 лет, в 1798 г. француз Н.Л. Робер получил патент на изобретение бумагоделательной машины. В России первая такая машина была установлена в 1818 г. на Петергофской бумажной фабрике.
Важнейшим шагом в развитии бумагоделательного производства стало изготовление бумаги из древесины. Открытие нового способа принадлежало саксонскому ткачу Ф. Келлеру в 1845 г. С этого времени древесное сырьё становится основным в бумажной промышленности.
В двадцатом столетии продолжалось совершенствование бумажного носителя информации. С 1950-х гг. в производстве бумаги стали применяться полимерные плёнки и синтетические волокна, в результате чего появилась принципиально новая, синтетическая бумага – бумага – пластикат. Она отличается повышенной механической прочностью, стойкостью к химическим воздействиям, термостойкостью, долговечностью, высокой эластичностью и некоторыми другими ценными качествами. Такая бумага может использоваться для изготовления чертежей, географических карт, репродукций и т.д. Однако полная замена растительных волокон синтетическими ухудшает структуру поверхности бумаги, поэтому предпочтительнее их смешанная композиция.
В самом конце ХХ в. появились сообщения об изобретении «электронной бумаги», представляющей пластиковый лист, который имеет покрытие в виде гибких транзисторов и подключается к компьютеру. Транзисторы создают электрическое поле, под влиянием которого меняется цвет «электронных чернил», состоящих из огромного количества мельчайших микрокапсул с тёмным красителем и светлым пигментом. На одном листе «электронной бумаги» можно печатать множество документов, сохраняя при этом все ранее созданные.
Классификация современных носителей документированной информации. Начиная с 19 столетия, в связи с изобретением новых способов и средств документирования (фото-, кино-, аудиодокументирования и др.), широкое распространение получили многие принципиально новые носители документированной информации. В зависимости от качественных характеристик, а также от способа документирования, их можно классифицировать следующим образом:
- бумажные;
- фотографические носители;
- носители механической звукозаписи;
- магнитные носители;
- оптические (лазерные) диски и другие перспективные носители информации.
Бумажные носители информации. Важнейшим материальным носителем информации по-прежнему пока остаётся бумага. На отечественном рынке в настоящее время имеются сотни различных видов бумаги и изделий из неё. При выборе бумаги для документирования необходимо учитывать свойства бумаги, обусловленные технологическим процессом её производства, композиционным составом, степенью отделки поверхности и т.п.
Любая бумага, изготовленная традиционным способом, характеризуется определёнными свойствами, которые необходимо принимать во внимание в процессе документирования. К числу таких важнейших свойств и показателей относятся:
- композиционный состав, т.е. состав и род волокон (целлюлоза, древесная масса, льнопеньковые, хлопковые и др. волокна), их процентное соотношение, степень размола;
- масса бумаги (масса 1 кв. м бумаги любого сорта). Масса выпускаемой для печати бумаги составляет от 40 до 250 кв. м;
- толщина бумаги (может быть от 4 до 400 д/а/);
- плотность, степень пористости бумаги (количество бумажной массы в г/см);
- структурные и механические свойства бумаги (в частности, направление ориентации волокон в бумаге, светопроницаемость, прозрачность бумаги, деформации под воздействием влаги и т.п.);
- гладкость поверхности бумаги;
- белизна;
- светопрочность;
- сорность бумаги (результат использования при её производстве загрязнённой воды) и некоторые другие свойства бумаги.
В зависимости от свойств бумага делится на классы (для печати, для письма, для машинописи, декоративная, упаковочная и др.), а также на виды (типографская, офсетная, газетная, мелованная, писчая, картографическая, ватманская, документная и т.д.). Так, бумага с поверхностной плотностью от 30 до 52 гм и с преобладанием в её композиционном составе древесной массы называется газетной. Типографская бумага имеет поверхностную плотность от 60 до 80 гм и изготавливается на основе древесной целлюлозы. Ещё большую плотность имеет картографическая бумага (от 85 до 160 гм). Для технического документирования используется высокосортная белая чертёжная ватманская бумага, которая производится на основе механически обработанного тряпья. Для печатания денежных знаков, облигаций, банковских чеков и других важных финансовых документов используется документная бумага, устойчивая к механическим воздействиям. Она изготавливается на основе льнопеньковых и хлопковых волокон, зачастую с водяными знаками.
Для механической записи кодированной информации и дальнейшего её использования в информационно-поисковых системах, в перфорационно-вычислительных машинах применялись перфорационные ленты. Они изготавливались из плотной бумаги толщиной около 0,1 мм и шириной 17,5; 20,5; 22,5; 25,5 мм.
Важное значение в документоведении и документационном обеспечении управления имеют форматы бумаги. Ещё в 1833 г. в России был установлен единый размер листа бумаги, а в 1903 г. союз бумажных фабрикантов принял 19 её форматов. Но одновременно существовали многочисленные форматы, возникшие стихийно по инициативе бумажных фабрик и исходя из пожеланий потребителей. В 1920-е гг. после решения большевистского руководства о переходе к метрической системе были упорядочены и форматы бумаги, а впоследствии принят ГОСТ 9327-60 «Бумага и изделия из бумаги. Потребительские форматы». В основу новых форматов была положена система размеров бумаги, впервые предложенная Германской стандартизационной организацией DIN примерно в 1920 г. В 1975 г. эта система стала международным стандартом (ISO 216), будучи принята Международной организацией по стандартизации. Она действует и в России.
Стандарт ISO 216 состоит из трёх серий: А, В и С. В качестве основной установлена серия (ряд) А. Здесь каждый лист бумаги имеет ширину, равную результату деления его длины на корень квадратный из двух (1:1,4142). Площадь основного формата (АО) равна 1 л, а его стороны составляют 841x1189 мм. Остальные форматы получаются путём последовательного деления пополам предшествующего формата, параллельно его меньшей стороне. В результате все полученные форматы геометрически подобны. Каждый формат обозначается двумя символами: буквой А, указывающей на принадлежность серии А, и цифрой, обозначающей количество делений исходного формата АО.
Форматы А-серии ISO 216:
4АО 1682x2378
2АО 1189x1682
АО 841x1189
А1 594x841
А2 420x594
A3 297x420
А4 210x297
А5 148x210
А6 105x148
А7 74x105
А8 52x74
А9 37x52
А10 26x37
Форматы В-серии используются в тех случаях, когда А-серия не имеет подходящего формата. Формат В-серии является средним геометрическим между форматами An и А(п+1).
Форматы С-серии стандартизуют конверты. Формат С-серии является средним геометрическим между форматами А- и В-серий с одним и тем же номером. Например, документ на листе А4 хорошо укладывается в конверт формата С4.
Основные цели применения различных форматов следующие:
АО, А1 – технические чертежи;
А2, A3 – чертежи, диаграммы, широкоформатные таблицы;
А4 – письма, бланки, расходные материалы для принтеров и копиров, журналы, каталоги; А5 – записные книжки; А6 – почтовые открытки; А5, А6, В5, В6 – книги;
С4, С5, С6 – конверты для писем формата А4: не сложенные (С4), сложенные вдвое (С5), сложенные втрое (С6);
В4, A3 – газеты.
В управленческой деятельности чаще всего используются форматы A3, А4, А5 и А6.
С учётом размеров бумаги по системе ISO созданы копировальные машины. Этот принцип используется также в кино- и фотолабораториях. Копировальные машины снабжены соответствующими наиболее часто используемыми средствами масштабирования.
Форматы бумаги ISO в настоящее время широко используются во всех промышленно развитых странах, за исключением Соединенных Штатов Америки и Канады, где в офисной работе распространены другие, хотя и очень схожие форматы: «Letter» (216x279 мм), «Legal» (216x356 мм), «Executive» (190x254мм) и «Ledger/Tabloid» (279x432,мм).
Отдельные виды бумаги предназначены специально для репрографических процессов. Главным образом это светочувствительные бумажные носители. Среди них термобумага (термореактивная и термокопировальная бумага); дезобумага (диазотипная или светокопировальная бумага), чувствительная к ультрафиолетовым лучам; калька – прозрачная, прочная, из чистой целлюлозы бумага, предназначенная для копирования чертежей; бумага многослойная для электроискрового копирования и др.
Бумага толщиной свыше 0,5 мм и массой 1 кв. м более 250 г называется картоном. Картон может быть однослойным и многослойным. В делопроизводстве он используется, в частности, для изготовления обложек первичных комплексов документов (дел), регистрационных карточек и т.п.
До недавнего времени широко использовались картонные перфорационные носители цифровой кодированной информации – перфокарты. Они представляли собой прямоугольники размером 187,4x82,5 мм и изготавливались из тонкого, механически прочного картона. На основе машинных перфокарт изготавливались апертурпые карты – карты с вмонтированным кадром микрофильма или отрезком неперфорированной плёнки. Они использовались обычно для хранения и поиска изобразительно-графической технической документации и патентной информации.
Фотографические носители информации. Фотоматериалы представляют собой гибкие плёнки, пластинки, бумаги, ткани. Они представляют собой по существу многослойные полимерные системы, состоящие, как правило, из подложки (основы), на которую наносится подслой, а также светочувствительный эмульсионный слой (галогенид серебра) и противоореольный слой.
Цветные фотоматериалы имеют более сложное строение. Они содержат также сине-, жёлто-, зелено-, красночувствительные слои. Разработка в 1950-е гг. многослойных цветных материалов явилась одним из качественных скачков в истории фотографии, предопределив быстрое развитие и широкое распространение цветной фотографии.
К числу важнейших характеристик фотографических материалов, в частности, фотоплёнок, относятся: светочувствительность, зернистость, контрастность, цветочувствительность.
Киноплёнка является фотографическим материалом на гибкой прозрачной подложке, имеющей с одной или обоих краёв отверстия – перфорации. Исторически первые светочувствительные ленточные носители были на бумажной основе. Использовавшаяся на первых порах нитратцеллюлозная лента представляла собой очень горючий материал. Однако уже в 1897 г. немецким учёным Вебером была изготовлена плёнка с негорючей основой из триацетата целлюлозы, получившая широкое распространение, в том числе в отечественной киноиндустрии. Впоследствии подложка стала изготавливаться из полиэтилентерефталата и других эластичных полимерных материалов.
По сравнению с фотоплёнкой кинолента обычно состоит из большого количества слоев. На подложку наносится подслой, который служит для закрепления светочувствительного слоя (или нескольких слоев) на основе. Кроме того, киноплёнка обычно имеет противоореольный, противоскручивающий, а также защитный слой.
Киноплёнки бывают чёрно-белые и цветные. Они делятся также на:
- негативные;
- позитивные (для контактного и проекционного печатания);
- обращаемые (могут использоваться для получения негативов и позитивов);
- контратипные (для копирования, например, для массового изготовления фильмокопий);
- гидротипные;
- фонограммные (для фотографической записи звука).
Чёрно-белая фотографическая плёнка шириной 16 и 35 мм представляет собой наиболее распространённый носитель для изготовления микрофильмов. Основными типами микрофильмов являются микрофильмы рулонные и в отрезке. Микрофильмы в отрезке – это часть рулонной плёнки длиной не менее 230 мм, на которой размещается до нескольких десятков кадров. Микрокарты, микрофиши и ультрамикрофиши являются фактически плоскими форматными микрофильмами. В частности, микрофиша – это лист фотоплёнки формата 105x148 мм.
Материальные носители механической звукозаписи. За более чем вековую историю механической звукозаписи неоднократно менялись и материалы, и форма носителей звуковой информации. Первоначально это были фонографические валики, представлявшие собой полые цилиндры диаметром около
5 см и длиной около 12 см. Они покрывались так называемым «отверждённым воском», на который наносилась звуковая дорожка. Фоновалики быстро изнашивались, их практически невозможно было тиражировать. Поэтому вполне закономерно уже вскоре они оказались вытесненными граммофонными пластинками.
Грампластинки должны были удовлетворять весьма жёстким требованиям, так как в процессе воспроизведения фонозаписи остриё иглы давит на дно канавки с силой около 1 т/м. Первая граммофонная пластинка, записанная в 1888 г., представляла собой цинковый диск с выгравированной фонограммой. Затем грампластинки стали отливать из целлулоида, каучука, эбонита. Однако гораздо более дешёвыми, упругими и прочными оказались пластмассовые диски на основе полихлорвинила и винилита. Они имели и лучшее качество звука.
Граммофонные пластинки изготавливались путём прессования, штамповки или литья. Оригиналом грампластинки служил восковый диск, а впоследствии – металлический (никелевый) диск, покрытый специальным лаком (лаковый диск).
По типу записи грампластинки, выпускавшиеся в нашей стране, подразделялись на обычные, долгоиграющие и стереофонические. За рубежом, кроме того, были разработаны квадрафонические пластинки и видеогрампластинки. Кроме того, грампластинки классифицируются по размеру, частоте вращения, тематике записи. В частности, стереофонические пластинки, производство которых в СССР началось с 1958 г., так же как и долгоиграющие, выпускались форматом (диаметром) 174, 250 и 300 мм. Частота их вращения обычно составляла 33% об/мин.
С начала 1990-х гг. производство грампластинок в России фактически прекратилось, уступив место другим, более качественным и эффективным способам звукозаписи (электромагнитной, цифровой).
Магнитные носители информации, их виды. Самым первым носителем магнитной записи, который использовался в аппаратах Поульсена на рубеже ХIХ-ХХ вв., была стальная проволока диаметром до 1 мм. В начале ХХ столетия для этих целей использовалась также стальная катаная лента. Тогда же (в 1906 г.) был выдан и первый патент на магнитный диск. Однако качественные характеристики всех этих носителей были весьма низкими. Достаточно сказать, что для производства 14-часовой магнитной записи докладов на Международном конгрессе в Копенгагене в 1908 г. потребовалось 2500 км или около 100 кг проволоки.
Лишь со второй половины 1920-х гг., когда была изобретена порошковая магнитная лента, началось широкомасштабное применение магнитной записи. Первоначально магнитный порошок наносился на бумажную подложку, затем - на ацетил целлюлозу, пока не началось применение в качестве подложки высокопрочного материала полиэтилентерефталата (лавсана). Совершенствовалось также и качество магнитного порошка. Стали использоваться, в частности, порошки оксида железа с добавкой кобальта, металлические магнитные порошки железа и его сплавов, что позволило в несколько раз увеличить плотность записи. В 1963 г. фирмой Philips была разработана так называемая кассетная запись, позволившая применять очень тонкие магнитные ленты. В компакт-кассетах максимальная толщина ленты составляет всего 20 мкм при ширине 3,81 мм. В конце 1970-х гг. появились микрокассеты размером 50 х 33 х 8 мм, а в середине 1980-х гг. – микрокассеты – втрое меньше микрокассет.
С начала 1960-х гг. широкое применение получили магнитные диски – прежде всего в запоминающих устройствах ЭВМ. Магнитный диск – это алюминиевый или пластмассовый диск диаметром от 30 до 350 мм, покрытый магнитным порошковым рабочим слоем толщиной в несколько микрон. В дисководе, как и в магнитофоне, информация записывается с помощью магнитной головки, только не вдоль ленты, а на концентрических магнитных дорожках, расположенных на поверхности вращающегося диска, как правило, с двух сторон. Магнитные диски бывают жёсткими и гибкими, сменными и встроенными в персональный компьютер. Их основными характеристиками являются: информационная ёмкость, время доступа к информации и скорость считывания подряд.
Алюминиевые магнитные диски – жёсткие (винчестерские) несъёмные диски – в ЭВМ конструктивно объединены в едином блоке с дисководом. Они компонуются в пакеты (стопки) от 4 до 16 штук. Запись данных на жёсткий магнитный диск, также как и чтение, осуществляется на скорости до 7200 оборотов в минуту. Ёмкость диска достигает свыше 9 Гбайт. Эти носители предназначены для постоянного хранения информации, которая используется при работе с компьютером (системное программное обеспечение, пакеты прикладных программ и др.).
Гибкие пластмассовые магнитные диски (флоппи-диски, от англ. «floppy» – свободно висящий) изготавливаются из гибкого пластика (лавсана) и размещаются по одному в специальных пластиковых кассетах. Кассета с флоппи-диском называется дискетой. Наиболее распространены дискеты с флоппи-дисками диаметром 3,5 и 5,25 дюйма. Ёмкость одной дискеты составляет обычно от 1,0 до 2,0 Мбайт. Однако уже разработана 3,5-дюймовая дискета ёмкостью 120 Мбайт. Кроме того, выпускаются дискеты, предназначенные для работы в условиях повышенной запылённости и влажности.
Широкое применение, прежде всего в банковских системах, нашли так называемые пластиковые карты, представляющие собой устройства для магнитного способа хранения информации и управления данными. Они бывают двух типов: простые и интеллектуальные. В простых картах имеется лишь магнитная память, позволяющая заносить данные и изменять их. В интеллектуальных картах, которые иногда называют смарт-картами (от англ. «smart» – умный), кроме памяти, встроен ещё и микропроцессор. Он даёт возможность производить необходимые расчёты и делает пластиковые карты многофункциональными.
Следует заметить, что, кроме магнитного, существуют и другие способы записи информации на карту: графическая запись, эмбоссирование (механическое выдавливание), штрих-кодирование, а с 1981 г. – также и лазерная запись (на специальную лазерную карточку, позволяющую хранить большой объём информации, но пока очень дорогую).
Для записи звука в цифровых диктофонах используются, в частности, миникарты, имеющие подобие дискет с объёмом памяти 2 или 4 Мбайт и обеспечивающие запись в течение 1 часа.
В настоящее время материальные носители магнитной записи классифицируют по геометрической форме и размерам (форма ленты, диска, карты и т.д.); по внутреннему строению носителей (два или несколько слоев различных материалов); по способу магнитной записи (носители для продольной и перпендикулярной записи); по виду записываемого сигнала (для прямой записи аналоговых сигналов, для модуляционной записи, для цифровой записи).
Технологии и материальные носители магнитной записи постоянно совершенствуются. В частности, наблюдается тенденция к увеличению плотности записи информации на магнитных дисках при уменьшении его размеров и снижении среднего времени доступа к информации.
Оптические (лазерные) диски. Перспективные виды носителей информации. Развитие материальных носителей документированной информации в целом идёт по пути непрерывного поиска объектов с высокой долговечностью, большой информационной ёмкостью при минимальных физических размерах носителя. Начиная с 1980-х гг., всё более широкое распространение получают оптические (лазерные) диски. Это пластиковые или алюминиевые диски, предназначенные для записи и воспроизведения информации при помощи лазерного луча.
Впервые оптическая запись звуковых программ для бытовых целей была осуществлена в 1982 г. фирмами «Sony» и «Philips» в лазерных проигрывателях на компакт-дисках, которые стали обозначаться аббревиатурой CD (Compact Disc). В середине 1980-х гг. были созданы компакт-диски с постоянной памятью – CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory). С 1995 стали использоваться перезаписываемые оптические компакт-диски: CD-R (CD Recordable) и CD-E (CD Erasable).Оптические диски имеют обычно поликарбонатную или стеклянную термообработанную основу. Рабочий слой оптических дисков изготавливают в виде тончайших плёнок легкоплавких металлов (теллур) или сплавов (теллур-селен, теллур-углерод, теллур-селен-свинец и др.), органических красителей. Информационная поверхность оптических дисков покрыта миллиметровым слоем прочного прозрачного пластика (поликарбоната). В процессе записи и воспроизведения на оптических дисках роль преобразователя сигналов выполняет лазерный луч, сфокусированный на рабочем слое диска в пятно диаметром около 1 мкм. При вращении диска лазерный луч следует вдоль дорожки диска, ширина которой также близка к 1 мкм. Возможность фокусировки луча в пятно малого размера позволяет формировать на диске метки площадью 1-3 мкм. В качестве источника света используются лазеры (аргоновые, гелий-кадмиевые и др.). В результате плотность записи оказывается на несколько порядков выше предела, обеспечиваемого магнитным способом записи. Информационная ёмкость оптического диска достигает 1 Гбайт (при диаметре диска 130 мм) и 2-4 Гбайт (при диаметре 300 мм).
В отличие от магнитных способов записи и воспроизведения, оптические методы являются бесконтактными. Лазерный луч фокусируется на диск объективом, отстоящим от носителя на расстоянии до 1 мм. При этом практически исключается возможность механического повреждения оптического диска. Для хорошего отражения лазерного луча используется так называемое «зеркальное» покрытие дисков алюминием или серебром.
Широкое применение в качестве носителя информации получили также магнитооптические компакт-диски типа RW (Re Writebie). На них запись информации осуществляется магнитной головкой с одновременным использованием лазерного луча. Лазерный луч нагревает точку на диске, а электромагнит изменяет магнитную ориентацию этой точки. Считывание же производится лазерным лучом меньшей мощности.
Во второй половине 1990-х гг. появились новые, весьма перспективные носители документированной информации – цифровые универсальные видеодиски DVD (Digital Versatile Disk) типа DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R с большой ёмкостью (до 17 Гбайт). Увеличение их ёмкости связано с использованием лазерного луча меньшего диаметра, а также двухслойной и двусторонней записи.
По технологии применения оптические, магнитооптические и цифровые компакт-диски делятся на 3 основных класса:
1. Диски с постоянной (нестираемой) информацией (CD-ROM). Это пластиковые компакт-диски диаметром 4,72 дюйма и толщиной 0,05 дюйма. Они изготавливаются с помощью стеклянного диска-оригинала, на который наносится фоторегистрирующий слой. В этом слое лазерная система записи формирует систему питов (меток в виде микроскопических впадин), которая затем переносится на тиражируемые диски-копии. Считывание информации осуществляется также лазерным лучом в оптическом дисководе персонального компьютера. CD-ROM обычно обладают ёмкостью 650 Мбайт и используются для записи цифровых звуковых программ, программного обеспечения для ЭВМ и т.п.
2. Диски, допускающие однократную запись и многократное воспроизведение сигналов без возможности их стирания (CD-R; CD-WORM - Write-Once, Read-Many - один раз записал, много раз считал). Используются в электронных архивах и банках данных, во внешних накопителях ЭВМ. Они представляют собой основу из прозрачного материала, на которую нанесён рабочий слой.
3. Реверсивные оптические диски, позволяющие многократно записывать, воспроизводить и стирать сигналы (CD-RW; CD-E). Это наиболее универсальные диски, способные заменить магнитные носители практически во всех областях применения. Они аналогичны дискам для однократной записи, но содержат рабочий слой, в котором физические процессы записи являются обратимыми. Технология изготовления таких дисков сложнее, поэтому они стоят дороже дисков для однократной записи.
В настоящее время оптические (лазерные) диски являются наиболее надёжными материальными носителями документированной информации, записанной цифровым способом. Вместе с тем активно ведутся работы по созданию ещё более компактных носителей информации с использованием так называемых нанотехнологий, работающих с атомами и молекулами. Плотность упаковки элементов, собранных из атомов, в тысячи раз больше, чем в современной микроэлектронике. В результате один компакт-диск, изготовленный по нанотехнологий, может заменить тысячи лазерных дисков.
Влияние типа носителя информации на долговечность и стоимость документа. Передача документированной информации во времени и пространстве непосредственно связана с физическими характеристиками её материального носителя. Документы, будучи массовым общественным продуктом, отличаются сравнительно низкой долговечностью. Во время своего функционирования в оперативной среде и особенно при хранении они подвергаются многочисленным негативным воздействиям, вследствие перепадов температуры, влажности, под влиянием света, биологических процессов и т.д. К примеру, в настоящее время известно около 400 видов грибов и насекомых, обнаруженных на документах и книгах, способных поражать бумагу, кальку, ткани, дерево, кожу, металл, кинофотоплёнку и другие материалы.
Поэтому не случайно проблема долговечности материальных носителей информации во все времена привлекала внимание участников процесса документирования. Уже в древности наблюдается стремление зафиксировать наиболее важную информацию на таких сравнительно долговечных материалах, как камень, металл. К примеру, законы вавилонского царя Хаммурапи были высечены на каменном столбе. И в наши дни эти материалы используются для длительного сохранения информации, в частности, в мемориальных комплексах, на местах захоронений и т.п.
В процессе документирования наблюдалось стремление использовать качественные, стойкие краски, чернила. В значительной степени благодаря этому до нас дошли многие важные текстовые исторические памятники, документы прошлого. И, напротив, использование недолговечных материальных носителей (пальмовые листья, деревянные дощечки, берёста и т.п.) привели к безвозвратной утрате большинства текстовых документов далёкого прошлого.
Однако, решая проблему долговечности, человек сразу же вынужден был заниматься и другой проблемой, заключавшейся в том, что долговечные носители информации были, как правило, и более дорогостоящими. Так, книги на пергаменте нередко приравнивались по цене к каменному дому или даже к целому поместью, вносились в завещание, наряду с другим имуществом, а в библиотеках приковывались цепями к стене. Поэтому постоянно приходилось искать оптимальное соотношение между долговечностью материального носителя информации и его стоимостью. Эта проблема до сих пор остаётся весьма важной и актуальной.
Наиболее распространённый в настоящее время материальный носитель документированной информации – бумага – обладает относительной дешевизной, доступностью, удовлетворяет необходимым требованиям по своему качеству и т.д. Однако в то же время бумага является горючим материалом, боится излишней влажности, плесени, солнечных лучей, нуждается в определённых санитарно-биологических условиях. Использование недостаточно качественных чернил, краски приводят к постепенному угасанию текста на бумаге.
По мнению специалистов, в середине 19 столетия наступил первый кризисный период в истории бумажного документа. Он был связан с переходом к изготовлению бумаги из древесины, с использованием синтетических красителей, с широким распространением машинописи и средств копирования, В результате долговечность бумажного документа сократилась с тысяч до двухсот - трехсот лет, т.е. на порядок. Особенно недолговечны документы, изготовленные на бумаге низких по качеству видов и сортов (газетной и т.п.).
В конце ХХ в. с развитием компьютерных технологий и использованием принтеров для вывода информации на бумажный носитель вновь возникла проблема долговечности бумажных документов. Дело в том, что многие современные распечатки текстов на принтерах водорастворимы и выцветают. Более долговечные краски, в частности, для струйных принтеров, естественно, являются и более дорогими, а значит – менее доступными для массового потребителя. Использование в России «пиратских» перезаряженных картриджей и тонеров только