ITパスポート 2016年 秋期 問56
問題文
次の記憶媒体のうち、記録容量が最も大きいものはどれか。ここで、記憶媒体の直径は12cmとする。
選択肢
ア:BD-R(正解)
イ:CD-R
ウ:DVD-R
エ:DVD-RAM
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次の記憶媒体のうち、記録容量が最も大きいものはどれか。ここで、記憶媒体の直径は12cmとする。【ITパスポート 解説】
正解の理由
光ディスクの記録容量は、物理的な直径だけで決まるわけではありません。レーザーの波長(光の色に相当)やレーザーレンズの性能(数値開口:NA)、およびトラック間隔やピット(記録の凹凸)の大きさで決まります。短い波長と高いNAは、より小さなスポット(ピット)を書けるため、同じ直径でも高密度に記録できます。
この観点から、青紫色の短波長レーザーを使うブルーレイ(Blu-ray Disc:青いレーザーの円盤)方式が最も高密度であり、ア(BD-R)が与えられた選択肢の中で最も記録容量が大きくなります。典型的な容量の目安は次の通りです(12cm、単層の場合):
- CD-R:約700 MB(メガバイト)
- DVD-R:約4.7 GB(ギガバイト)
- DVD-RAM:約4.7 GB(単層の一般的値)
- BD-R(Blu-ray Disc Recordable):約25 GB(単層)
したがって、同じ直径のディスクでは、BD-Rが最も容量が大きくなります。
解法ステップ
- 各選択肢がどの方式か名前を確認する。
- CD-R(Compact Disc Recordable:書き込み可能なコンパクトディスク)
- DVD-R(Digital Versatile Disc Recordable:書き込み可能なDVD)
- DVD-RAM(Random Access Memoryの意味合いを持つDVD規格、ランダムアクセス向けの再書込み型)
- BD-R(Blu-ray Disc Recordable:書き込み可能なブルーレイディスク)
- 主要な違いを理解する:レーザー波長と数値開口(NA)が短く大きいほど高密度化できる。
- 波長(およそ):CD 780 nm、DVD 650 nm、Blu-ray 405 nm
- NA(例):CD 0.45、DVD 0.6、Blu-ray 0.85
- 容量の代表値を確認する(単層、12cmの場合)。
- CD-R ≒ 700 MB、DVD-R ≒ 4.7 GB、DVD-RAM ≒ 4.7 GB、BD-R ≒ 25 GB
- 比較して最も大きいものを選ぶ → BD-R(ア)。
※レーザーのスポットサイズは概ね に比例します( は波長)。短い波長・大きいNAほど小さいスポットで高密度記録が可能です。
選択肢別の誤答解説
-
ア: BD-R
正しく、ブルーレイは短波長(405 nm)と高NAを使い、高密度記録が可能なため、同直径では最も大きな容量を持ちます。単層で約25GB、複層で50GBや100GBなどもあります。 -
イ: CD-R
CDは最も古い方式で、レーザー波長が長く(約780 nm)、記録ピットが大きいため容量は小さいです。12cmのCD-Rは約700MBしか記録できません。名前に「CD」とあるため小さな円盤を想像しがちですが、円盤の直径が同じでも方式が異なるため容量差が大きく出ます。 -
ウ: DVD-R
DVDはCDより改善され、波長650 nmで密度が上がっています。一般的な単層DVD-Rは約4.7GBです。CDよりは大きいですが、ブルーレイには及びません。 -
エ: DVD-RAM
DVD-RAMは再書込みやランダムアクセスに適したフォーマットですが、容量自体はDVD-Rと同等の単層約4.7GBが一般的です(両面や複層の製品も存在しますが、問題は直径のみが条件のため標準単層で比べます)。用途(信頼性、寿命)で特徴があるため容量が最大と誤解しやすい点に注意です。
よくある誤解
- 物理的な直径(同じ12cm)=同じ容量と考える誤解。直径は記録面の面積に影響しますが、実際の容量は「どれだけ細かく書き込めるか(密度)」で決まります。
- 「RAM」という言葉を見てパソコンのメモリ(RAM:Random Access Memory)と混同する誤解。DVD-RAMは読み書きの方式の名前で、物理的な容量が特別に大きいわけではありません。
- 「ディスクの見た目が同じ=同じ規格」と見なす誤解。CD/DVD/BDは見た目は似ていてもレーザーやトラックピッチなど技術が異なります。
補足コラム
- 用語の整理(短く)
- CD-R:Compact Disc Recordable(書き込み可能なCD)
- DVD-R:Digital Versatile Disc Recordable(書き込み可能なDVD)
- DVD-RAM:DVD Random Access Memory(ランダムアクセスや再書込みを重視したDVD規格)
- BD-R:Blu-ray Disc Recordable(ブルーレイの書き込み型。ブルー(青紫)のレーザーを使うため名付けられた)
- 多層化:ディスクは複数の記録層を持てます。BDは複層化で容量を大きくできます(単層25GB、2層50GBなど)。DVDにも複層がありますが容量差は依然大きいです。
- 実利用ではファイルシステムやエラー訂正のために表記より少し小さく使えることがあります(例:25GBが実際は約23.x GB扱いになることなど)。
FAQ
Q1. DVDの二層(DL)はBDの単層を超えますか?
A1. DVD二層(Dual Layer)は約8.5GBで、BD単層25GBより小さいため超えません。
A1. DVD二層(Dual Layer)は約8.5GBで、BD単層25GBより小さいため超えません。
Q2. BD-RとBD-REの違いは何ですか?
A2. BD-Rは一度だけ書き込める(Recordable)。BD-REは繰り返し書ける(Rewritable)。容量自体は同等の仕様が多いです。
A2. BD-Rは一度だけ書き込める(Recordable)。BD-REは繰り返し書ける(Rewritable)。容量自体は同等の仕様が多いです。
Q3. 小さい円盤(8cm)の場合はどうなりますか?
A3. 直径が小さければ面積が小さくなるので同じ方式でも容量は減ります。方式(CD/DVD/BD)の違いは同様に影響します。
A3. 直径が小さければ面積が小さくなるので同じ方式でも容量は減ります。方式(CD/DVD/BD)の違いは同様に影響します。
Q4. 最近はUSBメモリやクラウドが主流ですが、光ディスクに学ぶ利点は?
A4. 光ディスクは長期保存や配布(変更されない媒体)に向きます。技術的に「密度=波長/NA」の原理はストレージ技術全般で応用される基礎知識です。
A4. 光ディスクは長期保存や配布(変更されない媒体)に向きます。技術的に「密度=波長/NA」の原理はストレージ技術全般で応用される基礎知識です。
関連キーワード: ブルーレイ, 光ディスク, 容量比較, レーザー波長, ピット密度, CD-R, DVD-R, DVD-RAM, NA, 記録容量

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