Liikuvate piltide salvestamine plaadile on insenere köitnud juba mitu sajandit. Kõige alguses oli lihtne stroboskoop. Sajand tagasi lõbustas kodudes inimesi spirograaf. 27-sentimeetrise läbimõõduga kettale kanti fotomenetlusega 1200 pisikest kaadrit, mis paiknesid spiraalselt. Spirograafi vänta õige kiirusega keerutades sai nautida 75 sekundit kestvat filmikest. Loomulikult jäi sellest väheseks, sest kinodes tegi ilma juba Chaplin. Isegi lühifilm kestis 15-20 minutit, rääkimata täispikkadest.
1927. aastal tuli inglane John Logie Baird välja Phonovisioniga – vinüülplaadile salvestatud telesaatega. Kuid varase kineskoobi ja mehaanilise salvestise sünkroniseerimine näis enam kui raske ning katsetustest kaugemale ei jõutud. Tänaseni on säilinud vaid mõned üksikud salvestised.
Siiski jäi helisalvestuseks mõeldud vinüülplaat insenere kummitama ka järgnevaks viieks kümnendiks. Mis oleks, kui proovida vinüülplaadile tihedamalt kirjutada ja see kiiremini pöörlema panna? Võrreldes helisalvestisega tuli plaadile mahutada kahe suurusjägu võrra rohkem informatsiooni.
CED – Capacitance Electronic Disc
1964. aastal alustas USA elektroonikahiiglane RCA uuringuid, kuidas vinüülplaadile videot salvestada. Uurimissuunda ei peetud prioriteetseks, seetõttu kuulus meeskonda vaid neli töötajat ja arendustegevus toimus aeglaselt. 1972. aastal esitleti esimest plaadi prototüüpi, millele mahtus 10 minutit videot.
Süsteem töötas järgmiselt. Esmalt lisati vinüülisegule (PVC) pisut süsinikku, mis muutis plaadi elektrit juhtivaks. Videosignaal salvestati plaadile vagudena. Mööda plaadi sooni liikus teemantnõel, mille külge oli kinnitatud metallelektrood. Elektroonika registreeris mahtuvuse muutusi. Kuna nõel liikus üles-alla, siis muutus ka mahtuvus ning selle abil sai videosignaali rekonstrueerida. Soonte sügavus vastas sagedusmoduleeritud (FM) videosignaali lainekujule – sarnaselt telesaadete edastatavale signaalile. Võrdluseks: tavalisel heliplaadil võngub nõel horisontaalselt, jagades signaali stereosüsteemis vasaku ja parema kanali vahel.
RCA teadis plaadi tehnilistest probleemidest. Kuna nõel ja plaat kasutamise jooksul kuluvad, langeb ka pildi kvaliteet. Vaataja meelehärmiks võib film kõige huvitavama koha peal hakkida ja vahele jätta. Arendajate meeskond tahtis füüsilise kulumise vähendamiseks kanda plaadile erilised kaitsekihid, kuid see oleks tõstnud oluliselt plaadi hinda. Konkurents Laserdiskiga hingas kuklasse ja nii tuli tootmiskulud madalad hoida.
Algselt oli plaanis müüa plaate nagu heliplaategi – paberist ümbrikus. Kuid tolmuterakesed on võrreldes CED-plaadi vagudega ülisuured, just nagu rändrahnud kartulivagude vahel. RCA valis alternatiivse variandi – jättis kallid kaitsekihid ära, pistis plaadi plastikümbrikusse ja leppis sellega, et teemantnõela tuleb tihedamini vahetada.
1981. aastal, neli aastat plaanitust hiljem, tulid plaadid lõpuks müügile ning esitleti ka esimest mängijat. Süsteemile anti nimeks SelectaVision, plaate hakati nimetama Capacitance Electronic Disc, lühendatult CED. Plaadid olid siiski tarbijasõbralikus formaadis, kahe poole peale mahtus kokku 2 tundi videomaterjali.
Plaat pöörles kiirusega 450 pööret minutis. Video kvaliteet oli võrreldav VHS-iga ja hind võrreldes konkurentidega (Laserdisk, VHS) soodne. Plaati sai toota helivinüülide seadmetel, mida tuli pisut modifitseerida.
Formaat levis peamiselt USA-s NTSC-süsteemis. Muudest riikidest võib mainida Suurbritanniat, kus levisid vähesel määral ka PAL-plaadid ja -mängijad. Müük ei läinud nii nagu loodeti ning mängijate tootmine lõpetati juba 1984. ja plaatide tootmine 1986. aastal. Kokku anti välja üle 2000 erineva plaadi. Kui tootmine lõpetati, kogunes RCA-l CED-süsteemi tootmisest 600 miljoni suurune kahjum.
Kulutada 17 aastat tootearendusele oli liig mis liig. Oleks toode saanud tootmisküpseks 10 aastat varem, poleks ehk VHS-i hiilgeaega maailmas üldse tulnudki ja CED-plaadist saanuks edulugu. Kahjuks satuti just ajale, kus linditurul toimus olelusvõitlus VHS-i ja Beta formaatide vahel.
Samal ajal ei maganud ka konkurendid. Juba 1978. aastal tuli müügile Laserdisk, mis oli tehnoloogiliselt juba täiesti kosmosetehnoloogia. Mis sest, et mängija ja plaatide hinnad olid tavatarbija jaoks liiga kõrged. Ka Laserdisk oli teatud mõttes läbikukkumine, kuid siit arenesid välja CD ja DVD, mis on siiani kasutusel.
VHD – Video High Density
Mahtuvusel põhinevat plaaditehnoloogiat arendas ka Jaapani juhtiv elektroonikafirma JVC. Eesmärk oli teha ameeriklaste CED-st parem ja kvaliteetsem versioon ning piiluti ka lasertehnoloogia poole. Plaadimaterjalina võeti kasutusele juba tuntud vinüülplaat, millele lisati elektrijuhtivuse tagamiseks süsinikku. Plaadi läbimõõduks valiti 25 cm ja paksuseks 1,2 mm. Süsteemi nimeks sai Video High Density ehk VHD.
Plaat polnud kaetud mitte vagudega, vaid mikrosüvendite ehk aukudega nagu laserplaatki. Kui tavalisel laserplaadil asusid piklikud augud ridades ketina, siis jaapanlaste plaadiversioonil asetsesid need paralleelselt. Augud on samasuguse laiuse ja sügavusega, kuid nende pikkused ja vahekaugused on erinevad. Augud on vähem kui 1 μm pikad ja 0,3 μm sügavad. Nõel on lai ning libiseb õrnalt üle plaadi pinna. Nõela küljes asuv metallelektrood registreerib üle augu libisedes elektrivälja muutusi. Signaal kodeeritakse lahti pildi- ja audiosignaaliks ning kontrollinformatsiooniks.
Järgmisena ootas lahendust pildiresolutsioon, mis on otseses sõltuvuses plaadi pöörlemiskiirusest. Kui valida 1800 pööret minutis, saaks plaadipoolele salvestada vaid 30 minutit kvaliteetset videot, kui aga 450, siis 2 tundi. Valiti kesktee ehk 900 p/min, mis võimaldas päris korralikku pilti. 250 joont pole küll teab mis kõrge näitaja, kuid visuaalselt siiski CED-st ja VHS-st tunduvalt parem. Heli oli väga hea, ületades isegi analoogsüsteemis Laserdiski heli. Juba alguses lisati VHD-audiole müravähendus, nii et isegi monoheli muutus täiesti müravabaks.
Eriefektide osas oli VHD selge võitja. VHD-mängija suudab esitada kristallselget aegluupi, edasi-tagasikerimine toimub ülikiiresti – 4 sekundi jooksul leitakse vajalik kaader plaadipoolele mahutatud 54 000 pildist. Sai esitada ka stoppkaadrit ja videot tagurpidi näidata.
Mõnes asjas oli VHD selgelt omast ajast ees. Näiteks tulid 1980. aastate keskel esmakordselt müügile 3D-filmid. Uuemad mängijad toetasid 3D-plaate, lisaks sai kaasa osta 3D-prillid.
VHD-plaatidel anti välja ka mänge. Kui MSX PC ühendati VHD-mängijaga, sai sellest korralik mängurikomplekt. Mis sest, et tegemist oli kõige suurema disketiga arvutiturul ning seda loeti nõelaga.
VHD-plaadid ja -mängijad tulid turule 1983. aastal, kuid tootmine lõppes suuresti aastatel 1986-1987. Kuna mängija oli ühtlasi ka arvuti disketidraiviks, siis toodeti mängusofti ja mängijaid vähesel määral veel 1990. aastatel.
Kui vaadata plaadi vastupidavust, siis tuli kolme süsteemi võrdluses esimeseks Laserdisk, VHD järgnes kohe tema kannul. Laserdiske turustati papist ümbrikes nagu vinüüle, VHD- ja CED-plaadid on peidetud vastupidavasse plastikust korpusesse.
Suured erinevused on ka kasutuskestuses. Optilist diski võib teoreetiliselt lõpmatu kordi vaadata, sest füüsiline kontakt puudub. VHD ja CED mängimisel on oluline füüsiline kontakt. Kui VHD-mängija nõel avaldab plaadile vaid kümnendiku CED nõela survest, on selge, et VHD on tavapraktikas kauakestev. VHD-plaat kestab üle 10 000 esituse ja nõel üle 2000 tunni. CED ei saa seda tüüpi jõudlusele ligilähedalegi. Seevastu oli CED nõela vahetamine tehtud lihtsaks ja odavaks ning helipea meenutas pigem 1950. aastate odavaid vinüülimängijaid.
Praktilise VHD-mängija kasutuskogemuse kirjelduse leiad oktoobri Tehnikamaailmast.
