Материальные носители информации и их развитие

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФИЛИАЛ ФГБОУ ВПО «ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» В г. БРАТСКЕ

Кафедра социальной философии и социально-культурных технологий

Курсовая работа

По дисциплине: Документоведение

Тема: Материальные носители информации и их развитие

Выполнил:

студент 2 курса,

группы ДиДОУ 10

А.А. Вольных

Руководитель: Т.А. Варюхина

Братск 2012

Содержание

Введение

1. Исторические аспекты материальных носителей информации

1.1 Древнейшие материалы для письма

1.2 Бумажные носители информации

1.3 Механические носители информации

1.4 Магнитные носители информации

2. Современные материальные носители информации

2.1 Бумажные носители информации

2.2 Компьютеризированные носители информации

Заключение

Список источников и литературы

Введение

С момента появления самого первого документа возникла и продолжает существовать проблема его материальной составляющей. С древнейших времен человечество билось над решением задачи успешного переноса информации на материальный носитель, сохранения и транспортирования информации во времени и пространстве без искажений и утрат. Эти задачи остаются ключевыми и в настоящее время.

Тема данной курсовой работы является актуальной, так как все мы вынуждены решать повседневные и глобальные проблемы правильного выбора материального носителя информации. Носитель должен быть удобен для выполнения установленных нами целей, должен быть надежен и прост в использовании, быть доступным, а затраты на его производство должны быть адекватны и соразмерны.

Знание общих закономерностей эволюции исторических и современных материальных носителей информации позволит нам отметить основные витки развития человеческого общества и культуры, подвести итоги этого развития и наметить будущие тенденции формирования новых носителей информации. Поток этих тенденций поможет нам успешно ориентироваться в настоящем и строить плодотворные планы на будущее. Кроме того, современные материальные носители информации изменяются и совершенствуются чрезвычайно быстро, предыдущие исследования этой области постепенно и необратимо устаревают, поэтому необходимо своевременно пополнять эти данные новыми анализами, в частности, данной курсовой работой.

Целью данной работы является изучение и анализ исторических и современных материальных носителей информации, путь их развития и будущие тенденции их совершенствования.

Объектом исследования данной курсовой работы является документ, а предметом исследования - материальная составляющая документа.

Основными задачами данного исследования являются:

1) подбор и анализ литературы советского и постсоветского периода, современных изданий и данных сети Интернет;

2) детальное изучение основных видов носителей, от созданных с помощью примитивных манипуляций с природными материалами, до детищ новейших разработок нынешней науки и техники;

3) создание подробного описания их типов и характеристик.

Исследование проводится в рамках такой теоретико-методологической основы, как отечественная гуманистическая парадигма, в направлении раскрытия малоизвестных фактов, подробностей и рассмотрения самых новых и перспективных носителей информации, которые пока еще широко не распространены.

Исследовательские задачи решены с применением теоретического метода. В выборочную совокупность вошли тщательный анализ данных найденной литературы, обобщение информации в единый, всесторонне рассмотренный текст и построения итогов исследования.

Научно-практическая значимость работы заключается в нестандартном подходе выбора источников литературы. Заведомый отказ от устаревших данных и изучение не только зарекомендовавших себя источников, но и новейших материалов при анализе современных материальных носителей информации дали свежий взгляд на предмет исследования, наполнил его новыми, практически не рассматриваемыми подробностями и перспективами.

Структура курсовой работы состоит из 54 страниц, одной таблицы и 40 использованных источников и литературы.

1. Исторические аспекты материальных носителей информации

1.1 Древнейшие материалы для письма

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». Следовательно, документ неразрывно связан с материальным носителем, он гарантирует само существование документа и его перенос во времени и пространстве. Исторические и современные материальные носители информации и являются предметом исследования данной курсовой работы.

Материальный носитель информации, как правило, состоит из двух компонентов - материала основы записи и вещества записи. Исключение составляют носители, используемые для механической записи, где отсутствует вещество записи, а знаки наносятся непосредственно на материальную основу, изменяя ее физическую, физико-химическую структуру [26, С. 33].

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 также 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, древесная кора, черепаховые щитки, кости, камень, бамбук [9, С. 150].

Позже стали создавать специальные материалы, более пригодные для фиксации информации - документы стали чеканить на металле, наносить на папирус, кожу, на глиняные дощечки и керамику [7, С. 50]. В Индии использовались медные пластины, в Древнем Китае - бронзовые вазы и шелк. В Древней Греции и Риме иногда использовались металлические (бронзовые либо свинцовые) таблицы и деревянные дощечки, с выдолбленным углублением, куда заливался темный воск. На дощечке писали, нанося на воск знаки острой металлической палочкой -- стилусом. В случае необходимости надписи можно было стереть, загладить, и воспользоваться дощечкой вторично.

Одним из первых легкодоступных и легкообрабатываемых материалов, используемых для сохранения и передачи какой-либо информации, являлась обычная глина - мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, в смеси с водой образующая тестообразную пластичную массу, пригодную для дальнейшей обработки [33]. Данный материал был обнаружен и внедрен в жизнь шумерийцами - древнейшими обитателями Южного Двуречья. Главным естественным богатством этого района и была глина: местные жители строили из нее жилища, храмы, изготовляли из нее посуду и даже гробы. Запасы данного материала были практически неисчерпаемы, поэтому в районе Южного Двуречья материальным носителем знаков письменности стали глиняные таблички, широко употреблявшиеся здесь уже в начале III тыс. до н. э. [1, С. 49].

Способ изготовления табличек был довольно прост. Вначале замешивали глину с водой, после этого можно было формировать плитки и наносить на них информацию. Табличка с сырой глиной использовалась для повседневных целей, а с обожженной под солнцем или в печи - для сохранения написанной информации на длительное время. Такие глиняные плитки можно было посылать друг другу на большие расстояния - ведь из глины шумеры делали даже письма с конвертами. Готовую обожженную глиняную табличку с текстом письма обмазывали слоем сырой глины и на ней писали имя адресата. Затем дощечку повторно обжигали или высушивали на солнце. От выделения пара внутренняя табличка отклеивалась от «конверта» и оказывалась заключенной в нем, как ядро ореха в скорлупе.

Первоначально знаки на плитку наносились заточенной палочкой, но для письма на глине такой метод подходил плохо - палочка при движении делала комки, и пишущий пачкал свои руки. Чтобы избежать этого, таблички стали поворачивать на 90 градусов и писать не вертикально, а горизонтально, как мы пишем и по сей день. Более радикальное изменение в письме появилось с изобретением способа вдавливания заточенной в виде клина «печатки». Для этой цели употреблялся тонкий тростниковый стержень, имевший в обрезе форму маленького треугольника - он образовал на глине оттиск, похожий на клин. Так возникла клинопись -- система письма, в которой знаки составляются из комбинаций вертикальных, горизонтальных и косых клиньев.

Изображение при помощи клинописи выглядело уже довольно абстрактно и в дальнейшем потеряло всякое внешнее сходство с объектами, которое обозначало. Так материальный носитель информации повлиял на развитие письменности шумер - от пиктограмм и идеограмм до фонетических знаков [31, С. 15].

Считается, что шумерские глиняные таблички были первыми документами, предназначенными для хранения и передачи информации, выполняющие учетные функции при хранении и транспортировании товаров [7, С. 50]. Например, таблички широко использовали шумерские священники для подсчета количества приношений в храм, описи имущества и таких торговых сделок, как продажа земли и рабов [31, С. 15]. Но глиняные таблички служили не только «одноразовыми» деловыми документами, готовые таблички одного содержания укладывались в определенном порядке в деревянный ящик -- получалась глиняная клинописная книга. К ящику прикреплялся глиняный же ярлык с названием произведения, именами автора, владельца, богов-покровителей -- своеобразный титульный лист. Изготавливались каталоги -- клинописные перечни хранящихся книг [16, С. 39]. Один из таких каталогов был помещен на крохотной табличке в 6,5 см. длины и около 3,5 см. ширины, на ней уместились названия 62 литературных произведений [6, С. 69].

Но, несмотря на очевидные преимущества глиняных табличек - дешевизна, быстрота производства, долговечность, были и серьезные недостатки - глина весила немало и была слишком громоздка для больших текстов, была хрупкой и при падении трескалась, или вовсе разбивалась вдребезги. На смену ей рано или поздно должен был появиться другой носитель.

Еще со времен мезолита и неолита, в качестве писчего материала, на котором первоначально оставлялись какие-то важные для людей знаки, многие тысячелетия использовалась кора деревьев [29, С. 37]. На территории Древней Руси писали на коре березы - бересте.

Подготовка бересты к процессу записи была несложной: березовое лыко варили в воде, чтобы оно стало более эластичным, затем соскабливали внутренний слой коры. Лист бересты обрезали со всех сторон, и в результате получался материал основы документа в виде ленты или прямоугольника. Полученные грамоты сворачивались в свиток [22, С. 78].

Писали на внутренней стороне коры (реже на обеих ее сторонах), выдавливая или процарапывая буквы особой палочкой - писалом - из кости, металла или дерева. Один конец писала заостряли, а другой делали в виде лопаточки с отверстием и подвешивали к поясу. При написании грамот почти никогда не использовались хрупкие чернила. Текст помещался на бересте в строку, в подавляющем большинстве грамот без разделения на слова.

Березовая кора как материал для письма получила на Руси распространение не позднее первой четверти XI века и вышла из употребления в середине XV века, в связи с распространением бумаги, которая именно к этому времени становится дешевой. Береста рассматривалась как эфемерный, непрестижный материал для письма, непригодный для долгого хранения; ее использовали в основном как материал для частной переписки и личных записей. Берестяные грамоты, как правило, были предельно кратки и прагматичны, и содержали только самую важную информацию оперативной деловой переписки, от бытовых и личных, до торговых и долговых вопросов. Более ответственные письма и официальные документы писались, как правило, на пергаменте. Бересте доверялись лишь их черновики. Археологами были найдены множество черновиков официальных актов на бересте: завещания, расписки, купчие, судебные протоколы.

Однако, благодаря легкому изготовлению и неплохим качествам, берестяные грамоты еще долго применялись в качестве писчего материала. Например, известен случай, когда в XVI веке 30 пудов бересты для письма было продано нашей страной в Персию. В отдаленных уголках России даже в XVIII веке зачастую писали на бересте, а в архивах Минска хранится несколько номеров газеты «Партизанская правда», напечатанной на бересте белорусскими партизанами в одной из своих лесных типографий в годы Великой Отечественной войны [9, С. 150-151].

Исторически первым материалом, который специально изготовлялся для целей письма, был папирус - писчий материал, своеобразный прообраз современной бумаги [9, С. 150]. В качестве материального носителя информации папирус наиболее широко использовался на территории Древнего Египта. Его изобретение относят к ХХХ веку до н.э., еще в додинастическую эпоху, вероятно, одновременно с появлением письменности.

Для изготовления папируса использовалось одноименное водно-болотное растение «Cyperus papyrus» [5, С. 102]. Его стебли очищали от коры, а рыхлую сердцевину папируса, толщиной в кисть руки, разрезали на продольные полосы, которые плотно укладывались на гладкую поверхность. Поперек, под прямым углом, клался еще один слой полосок, затем будущий лист папируса помещали под пресс (чаще всего им служил тяжелый гладкий камень), а потом оставляли под палящим солнцем и выглаживали [11, С. 58]. Также существует мнение, что сразу после самой укладки сырых полос папируса их дополнительно отбивали молотками и проклеивали хлебным отваром [10, С. 26].

Дополнительные операции меняли само качество, вид и стоимость пергамента, также имело значение и само сырье - прочная длинная страница светло-желтого цвета получалась, если папирус был молод, темно-желтого - если он был стар. Последний сорт предпочитался египтянами, первый был в употреблении в римское время. Всего различалось до 9 сортов папируса.

Полученные листы склеивались в полосы длиной в среднем до 10 м. (но порой их размеры достигали 40 и более м.) и шириной до 30 см. Они свертывались в свитки, а не сшивались в виде книг [9, С. 152].

Запись обычно велась с одной лицевой стороны, на которой волокна шли горизонтально. Строки шли по узкой части пергамента, но в официальных документах, написанных демотическим письмом, были продольные строки, доходящие до нескольких метров, во всю длину свитка. Для письма использовались черная и красная краска, кисти из стеблей тростника, а позже перо с раздвоенным концом [5, С. 103].

В качестве материального носителя информации папирус использовался не только в Древнем Египте, но и в других странах Средиземноморья, причем в Западной Европе - вплоть до XI века. Последним историческим документом, написанным на папирусе, стало послание папы римского в начале ХХ века.

Недостатками папируса были большая гигроскопичность и ломкость. Больше двухсот лет свитки не хранились - большинство дошедших до нас папирусных документов сохранились только благодаря уникальному климату Египта. Со временем, в качестве основного материала папирус был заменен пергаментом.

Самым известным материалом животного происхождения, изготавливавшимся для целей письма, был пергамент - материал из недубленой сыромятной кожи животных [9, С. 152]. Он был изобретен примерно в III веке до н.э. [20, С. 12]. Согласно одной из теорий, причина возникновения пергамента заключалась в следующем: цари Египта, желая поддержать свою монополию писчего материала на рынке Малой Азии, запретили вывоз папируса за пределы Египта. Тогда, в городе Пергам обратили внимание на выделку кожи, и усовершенствовали технологию с учетом будущей роли, которую должен был выполнить пергамент.

Новому материалу пришлось выдержать продолжительную борьбу с освященным веками папирусом, но в конце концов пергамент получил широчайшее распространение в эпоху древности и средневековья, и потерял свои позиции лишь в результате появления бумаги.

Основой пергамента была кожа сельскохозяйственных животных. На юге Европы в Средние века употребляли козьи и овечьи шкуры, в Германии и Франции пользовались преимущественно телячьими. Для особо тонкого и изящного пергамента применялись шкуры новорожденных, и особенно мертворожденных ягнят и телят. Шкуры очищали от шерсти и тщательно вымачивали в известковом растворе. В извести их выдерживали от трех до десяти дней в зависимости от температуры окружающего воздуха, после этого промывали в воде. Затем шкуры растягивали и натягивали на барабаны или на деревянные рамы, с помощью полукруглых ножей отделяли от кожи остатки мяса и подкожную жировую клетчатку. Далее шкуры шлифовали и выглаживали пемзой.

При последней операции пергамент посыпали мелом и тщательно втирали этот меловой порошок (или составы на основе кальция), который впитывал жиры, не удаленные при предыдущих обработках. Порошок делал пергамент более светлым и однородным по цвету, и предотвращал растекание чернил. После просушки на воздухе с кожи срезали неровности и вновь шлифовали пемзой. Выделанную кожу нарезали на прямоугольные куски [30, С. 179].

Пергаментные листы были очень плотными, жесткими и тяжелыми, однако порой удавалось выделывать такой тонкий и нежный пергамент, что целый свиток мог поместиться в скорлупе ореха [9, С. 152]. Кроме обычного, иногда употреблялся цветной, чаще всего фиолетовый пергамент для особенно роскошных рукописей, на котором писали серебром и золотом.

Пергамент был гораздо прочнее и долговечнее папируса. На нем можно было писать с обеих сторон, а при желании либо смыть текст, написанный растворимыми в воде чернилами, либо соскрести его. Готовые рукописные листы обычно соединялись в книги и стягивались крепким, как правило, деревянным переплетом с металлическими застежками. На пергамент наносили самую важную информацию - официальные письма, деловые документы, монументальные литературные и религиозные произведения. Но, несмотря на свои достоинства и широкое распространение, пергамент был очень трудоемким и дорогостоящим, и не мог служить полноценным писчим материалом.

1.2 Бумажные носители информации

Настоящая революция в документировании произошла в результате появления бумаги - в наибольшей степени универсального материального носителя. Изобретение бумаги, согласно первым упоминаниям, относится ко II веку до н.э. [7, С. 51], на территории Древнего Китая. И это не случайно. Китай славился своей сложной системой бюрократического управления, требовавшей от чиновников постоянной отчетности. Поэтому там всегда ощущалась потребность в недорогом и компактном материале для письма. До изобретения бумаги в Китае писали на бамбуковых дощечках и шелке. Но бамбук был очень громоздким и тяжелым. На одной дощечке помещалось в среднем 30 иероглифов, легко представить, сколько места должна была занимать такая бамбуковая «книга». Для перевозки некоторых сочинений зачастую требовалась целая телега.

Шелк же был очень дорогим и хлопотным в производстве материалом. Женщины, занимавшиеся шелководством, варили коконы шелкопряда, затем, разложив их на циновку, опускали в воду и перетирали до образования однородной массы. Когда массу вынимали и отцеживали воду, получалась шелковая вата. Однако после такой механической и тепловой обработки на циновках оставался тонкий волокнистый слой, превращавшийся после просушки в лист очень тонкой бумаги, пригодной для письма. Позже работницы стали использовать бракованные коконы шелкопряда для целенаправленного изготовления бумаги. При этом они повторяли уже знакомый им процесс: варили коконы, промывали и измельчали до получения бумажной массы, наконец, высушивали получившиеся листы. Такая бумага называлась «ватной», и была слишком дорога и деликатна для повсеместного использования [13, С. 106].

Дешевый, практичный и универсальный материал для письма был изобретен китайским сановником Цай Лунем в 105 году н.э. Он растолок волокна шелковицы, древесную золу, тряпье и пеньку, затем смешал с водой и получившуюся массу выложил на форму из деревянной рамы и бамбукового сита. После сушки на солнце, Цай Лунь разгладил эту массу с помощью камней, и в результате получил прочные листы бумаги. В дальнейшем, процесс производства бумаги стал быстро совершенствоваться - для повышения прочности стали добавлять крахмал, клей, естественные красители [17, С. 86]. Новые опыты показали, что бумагу можно было делать из дешевого растительного сырья древесной коры, тростника и бамбука. Последнее было особенно важно, так как бамбук произрастал в Китае в огромном количестве.

Бамбук расщепляли на тонкие лучинки, замачивали с известью, затем полученную массу вываривали в течение нескольких суток. Отцеженную гущу выдерживали в специальных ямах, тщательно размалывали специальными колотушками и разбавляли водой до образования клейкой, кашицеобразной массы. Эту массу зачерпывали с помощью бамбукового сита специальной формы, укрепленного на подрамнике. Тонкий слой массы вместе с формой клали под пресс. Затем форма убиралась, и под прессом оставался только бумажный лист. Спрессованные листы снимали с сита, складывали стопкой, сушили, разглаживали и резали по формату [13, С. 107].

Долгое время китайцам удавалось сохранять в тайне секреты производства бумаги. За их разглашение виновным грозила смертная казнь. Лишь в начале VII века эти секреты были вывезены за пределы страны - в Корею и Японию [9, С. 153]. В 751 году, во время столкновения с арабами в предгорьях Тянь-Шаня, несколько китайских мастеров попали в плен. От них арабы научились делать бумагу и в течение пяти веков очень выгодно сбывали ее в Европу. Европейцы были последними из цивилизованных народов, которые научились сами изготавливать бумагу и заменили животный пергамент. Первыми это искусство переняли от арабов испанцы. В 1154 году бумажное производство было налажено в Италии, в 1228 году - в Германии, в 1309 году - в Англии [13, С. 107]. На Руси использование этого нового материала для письма началось в XIV веке. Первоначально бумага была привозной - сначала с Востока, а затем из Западной Европы: итальянская, французская, немецкая, голландская [14, С. 9].

Бумагу местного производства называли «тряпичной», так как делали ее из переработанного льняного тряпья. Его промывали, проваривали с содой, едким натрием или известью, сильно разбавляли водой и размалывали. Затем жидкую массу черпали специальной прямоугольной формой с прикрепленной к ней сеткой. 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 следы, видимые на просвет, поскольку бумажная масса в местах ее соприкосновения с проволокой была менее плотной.

Эти следы получили название филиграней (водяного знака). В бумаге европейского производства водяные знаки впервые появились в Италии в конце XIII века, а в России - лишь во второй половине XVII века. 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, а также нередко буквы и даты, обозначавшие имя владельца, местонахождение фабрики, год изготовления бумаги. Водяные знаки являлись торговой маркой, а также одним из средств защиты от подделки документов.

Тряпичная бумага ручной выработки выпускалась примерно до конца XVIII века. Бумажное производство совершенствовалось и постепенно механизировалось. В 1670 году в Голландии был изобретен ролл - механизм для размалывания и измельчения волокон. В процесс производства вводились новшества: использование наполнителей для уменьшения прозрачности бумаги, замена животного клея канифольным [10, С. 24]. Французский химик Клод Луи Бертолле в 1789 году предложил способ отбеливания тряпья хлором, способствовавший улучшению качества бумаги. Менее чем через 10 лет, в 1799 году француз Луи-Николя Роббер изобрел бумагоделательную машину, механизировав отлив бумаги путем применения бесконечно движущейся сетки. В Англии братья Фурдринье, купив патент Робера, продолжали работать над механизацией отлива и в 1806 году запатентовали свою бумагоделательную машину. К середине XIX века бумагоделательная машина превратилась в сложный агрегат, работающий непрерывно и в значительной мере автоматически. В России первая такая машина была установлена в 1818 году на Петергофской бумажной фабрике [9, С. 154-155].

Важнейшим шагом в развитии бумагоделательного производства стало изготовление бумаги из древесины (из древесной целлюлозы, а затем из древесной массы). Открытие нового способа принадлежало саксонскому ткачу Ф. Келлеру в 1845 году. С этого времени древесное сырье становится основным в бумажной промышленности.

В последующие века бумага получила во всем мире широчайшее распространение, постепенно завоевывая все новые и новые сферы применения.

1.3 Механические носители информации

Начиная с XIX столетия, в связи с изобретением технотронных способов и средств документирования, широкое распространение получили многие принципиально новые носители документированной информации. Исторически первыми из них были фотографические носители, появившиеся в первой половине XIX века [9, С. 162].

В 1816 году французский изобретатель Жозеф Нисефор Ньепс получил на бумаге, покрытой светочувствительным составом, мутное, едва заметное изображение, а в 1926 году - изображение предмета на оловянной пластине, покрытой смесью светочувствительного асфальта. Изобретателем же фотографии считается француз Луи-Жак Манде Дагер, который в 1839 году продемонстрировал свое открытие в Парижской Академии наук [7, С. 377].

Он показал способ получения изображения на медной пластине, покрытой серебром. Пластина обрабатывалась парами йода, в результате чего покрывалась светочувствительным слоем иодида серебра. После тридцатиминутного экспонирования Дагер перенес пластину в темную комнату и какое-то время держал ее над парами нагретой ртути. В качестве закрепителя изображения Дагер использовал поваренную соль. Снимок получился довольно высокого качества -- хорошо проработанные детали, как в светах, так и в тенях, однако, копирование снимка было невозможно. Свой способ получения фотографического изображения Дагер назвал дагеротипия [39].

Вскоре в продаже появились наборы для фотографирования по способу Дагера, несмотря на высокую цену, они были раскуплены в короткий срок. Однако в скором времени публика почувствовала охлаждение к этому изобретению. Дагеротипия, хотя и давала хорошие результаты, требовала огромного труда и немалого терпения. Тщательная подготовка пластины, долгое и неподвижное положение модели в процессе фотографирования, утомительный процесс проявления фотографии отпугивали массового потребителя [13, С. 213]. Поэтому возникли опыты с фотобумагой - бумагой, пропитанной светочувствительным составом.

В 1839 году англичанин Уильям Генри Фокс Тальбот изобрел способ получения негативного фотографического изображения, который назвал калотипией. В качестве носителя изображения Тальбот использовал бумагу, пропитанную хлористым серебром. Чтобы приготовить фотобумагу, брали хороший белый лист писчей бумаги и смачивали ее в растворе поваренной соли, сушили и настилали на поверхность раствор азотнокислого серебра. В результате на бумаге образовывался светочувствительный слой хлористого серебра. Эта технология соединяла в себе высокое качество и возможность копирования снимков [39].

В 1850 году французский фотограф Диздери приклеил на кусочек картона свой фотоснимок и стал использовать его как визитную карточку. Это послужило толчком для появления разнообразных документов, циркулирующих в обществе и удостоверяющих личность. Фотографии стали тиражироваться и широко распространяться [7, С. 377].

Однако, несмотря на наличие фотобумаги и пластинок вскоре возникла необходимость в принципиально новом материале. В 1877 году фотограф Леон Варнерке изобрел роликовый фотоаппарат, в котором прокручивалась бумажная лента, покрытая бромосеребряной коллоидной эмульсией. Но грубая, непрозрачная и легко рвущаяся бумага плохо подходила для подобного аппарата. В 1889 году американский фотограф и бизнесмен Джордж Истмэн придумал заменить бумажную ленту целлулоидом - одним из первых видов пластмасс, изобретенным в 1868 году братьями Хайетами.

Целлулоид был гибок, прозрачен, долговечен и не подвержен действию разрушающих химикалий, используемых в фотографии. Истмэн сконструировал простой и недорогой фотоаппарат для новой пленки, названный им «Кодак». Позже организованная фирма получила аналогичное название. Новшество завоевало огромный успех у публики, и к 1902 году почти 90 % пленки в мире производилось фирмой «Кодак» [35].

Цветная же фотография появилась в середине XIX века. Первый устойчивый цветной фотоснимок был сделан в 1861 году Джеймсом Максвеллом по методу трехцветной фотографии (метод цветоделения). Для получения цветного снимка по этому методу использовались три фотокамеры с установленными на них цветными светофильтрами (красным, зеленым и синим). Получившиеся снимки позволяли воссоздать при проекции (а позднее, и в печати) цветное изображение.

В 1907 году были запатентованы и поступили в свободную продажу фотопластины «Автохром» братьев Люмьер, позволяющие относительно легко получать цветные фотографии. Несмотря на многочисленные недостатки (быстрое выцветание красок, хрупкость пластин и зернистость изображения), до 1935 года в мире было произведено и распродано около 50 миллионов автохромных пластинок [39]. А в 1935 году фирма «Кодак» разработала и выпустила цветную фотографию на трехслойных пластинах.

Несмотря на быстро распространявшуюся пленочную технологию, пластины применялись еще долго. Только с середины XX века пленка победила окончательно и употреблялась почти безраздельно - до 1989 года, когда компания «Sony» представила мировой общественности первый цифровой фотоаппарат [35].

По размерам фотопленки выпускались плоскими форматными, катушечными неперфорированными и катушечными перфорированными. Плоские форматные пленки имели тот же формат, что и пластинки, их применяли в пластиночных фотоаппаратах. Катушечные неперфорированные пленки выпускали в виде ленты шириной 61,5 мм. и длиной 81,5 см., их наматывали на деревянные катушки. Перфорированная фотопленка выпускалась шириной 35 мм. и длиной 65 см., включая зарядный и заправочный концы, ее наматывали на катушки и помещали в светонепроницаемую кассету.

Весьма распространенным было использование диапозитивов - позитивных фотографических или рисованных изображений на прозрачном материале (пленке или стекле), предназначенных для проекции на экран. Первым примером диапозитива являлся так называемый «волшебный фонарь», известный с середины XIX века. На стеклянных пластинах вручную рисовали и показывали картинки с помощью фонаря, фокусируя луч света линзой. В дальнейшем, диапозитивы рассматривали на просвет или проецировали на экран с помощью специальных оптических аппаратов - диаскопа или диапроектора [7, С. 379].

Расположенные же в определенной последовательности изображения, объединенные общей тематикой и сопровождаемые текстом, представляли собой диафильмы. Диафильмы можно считать первыми носителями видеоинформации.

Первые попытки получить на экране движущиеся изображения предметов относят к 1870 году. Применяемая техника была очень примитивна: фотографировали несколько положений движущегося предмета, из этих фотографий изготовляли диапозитивы и вставляли в одну общую рамку, которую рывками быстро протягивали через проекционный фонарь. Быстрая смена на экране фотоснимков, отличающихся друг от друга незначительными изменениями положений движущегося предмета, создавала впечатление движения.

Американский изобретатель Томас Эдисон изобрел простейший грейферный механизм для прерывистого передвижения, и в 1893 году создал кинетоскоп. Этот прибор представлял собой ящик с окуляром, через который смотрел зритель. В окуляр было видно матовое стекло, на которое снизу проецировалось заснятое на пленку изображение. Кинетоскопы быстро стали популярны у публики, однако, подглядывание в глазок-окуляр не давало эффекта присутствия, и приходилось долго ожидать своей очереди [13, С. 299].

В 1895 французский изобретатель Луи Жан Люмьер при участии своего брата Огюста Люмьера создал свой киноаппарат для съемки и проекции «движущихся фотографий», использующий 35 мм. перфорированную целлулоидную пленку и пригодный для массового использования. Аппарат был запатентован и получил название «кинематограф». Первые фильмы были документальными и представляли сбой хроникальный репортаж привычных бытовых событий: танцев, выхода рабочих с фабрики, прибытия поезда, кузнецов за работой, морского купания, кормления младенца, но, несмотря на кажущуюся простоту уже тогда определили основные качества и преимущества кинодокументов [7, С. 372].

Они обеспечивали наглядность и высокую оперативность информации. Наглядность обуславливалась динамическим показом изобразительной информации, а оперативность заключалась в возможности подачи значительного количества информации за короткий промежуток времени. Также весомым достоинством было возможность демонстрирования в большой (нескольких сотен и более зрителей) аудитории [7, С. 367].

Используемым носителем информации в основном была кинопленка. Кинопленка являлась фотографическим материалом на гибкой прозрачной подложке, имеющей с одной или обоих краев 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 году немецким ученым Вебером была изготовлена пленка с негорючей основой из триацетата целлюлозы, получившая широкое распространение. Впоследствии подложка стала изготавливаться из полиэтилентерефталата и других эластичных полимерных материалов.

По сравнению с фотопленкой кинолента обычно состояла из большего количества слоев: полимерной основы и желатинового слоя, который служил для закрепления чувствительной к свету пленки - диспергированных кристаллов солей светочувствительного серебра [18, С. 116]. Кроме того, кинопленка обычно имела противоореольный, противоскручивающий, а также защитный слой. Кинопленки бывают черно-белые и цветные. Цветные кинопленки также представляют собой многокомпонентные полимерные системы, состоящие из основы, подслоя, эмульсионных цветоотделений и защитных слоев.

Также, кинопленки делятся на: негативные, позитивные (для контактного и проекционного печатания), обращаемые (могли использоваться для получения негативов и позитивов), контратипные (для копирования, например, для массового изготовления фильмокопий), гидротипные и фонограммные (для фотографической записи звука) [28, С. 125].

Черно-белая фотографическая пленка шириной 16 мм. и 35 мм. выступала в качестве наиболее распространенного носителя для изготовления микрофильмов. Микрофильм представлял собой микроформу на рулонной светочувствительной пленке с последовательным расположением кадров в один или два ряда. Основными типами микрофильмов являлись микрофильмы рулонные и в отрезке. Микрофильмы в отрезке - это часть рулонной пленки длиной не менее 230 мм., на которой размещается до нескольких десятков кадров [9, С. 164].

Во второй половине XIX века появились первые звуковые носители информации. Старейшими из них были фонографические валики, представлявшие собой полые цилиндры диаметром около 5 см. и длиной около 12 см. Первоначально они покрывались оловянной фольгой или бумажной лентой, покрытой слоем воска. При помощи иглы вычерчивали винтовую канавку переменной глубины, которая представляла собой звуковую дорожку [9, С. 165].

Расстояние между дорожками составляло около 3 мм., поэтому объем записанной на валиках информации был крайне мал, и к тому же отличался слабой силой звука и ограниченной полосой воспроизводимых частот (до 2 кГц) [18, С. 116]. Вдобавок фоновалики быстро изнашивались, их практически невозможно было тиражировать. В результате, каждая запись существовала в единственном экземпляре.

Присущие фонографическим валикам недостатки привели к тому, что уже вскоре они вполне закономерно оказались вытесненными граммофонными пластинками. Заслуга в этом принадлежала немецкому изобретателю Эмилю Берлинеру. В 1887 году он предложил использовать для записи носитель в форме диска. На первых порах оригиналом грампластинки служил восковый диск, впоследствии на смену ему пришел металлический диск, покрытый специальным лаком. Записанная на них информация копировалась на металлические матрицы, с помощью которых и изготавливались граммофонные пластинки путем прессования, штамповки или литья. Одна матрица давала возможность напечатать целый тираж - не менее 500 пластинок, что значительно снижало расходы на изготовление, и, соответственно, на стоимость продукции.

Воспроизведение записанной информации осуществлялось с помощью граммофона, оснащенного механическим звукоснимателем, состоящим из иглы и мембраны. Усиление звука достигалось с помощью громоздкого раструба. Первые грампластинки представляли собой диски с двумя отверстиями в центре. Они были односторонними, причем проигрывались от середины к краю. Позднее стали выпускаться пластинки с одним центральным отверстием. Их стали проигрывать от периферии к центру. В 1903 году появился двенадцатидюймовый диск с записью на обеих сторонах.

Грампластинки должны были удовлетворять весьма жестким требованиям, так как в процессе воспроизведения фонозаписи острие иглы давило на дно канавки с силой около тонны на квадратный сантиметр. Сначала грампластинки изготавливались из стекла. Затем их стали отливать из целлулоида, каучука, эбонита. Однако основными недостатками таких грампластинок были их хрупкость, плохое качество звука и короткое время проигрывания - всего 3-5 минут (при скорости 78 оборотов в минуту).

В 1948-1952 годах на смену хрупким грампластинкам пришли пластмассовые диски на основе полихлорвинила и винилита (так называемые долгоиграющие пластинки). Они оказались гораздо более дешевыми, упругими и прочными, имели лучшее качество звука. К тому же запись грампластинок стала производиться только специальных студиях звукозаписи. Но самое главное - эти грампластинки обеспечивали намного большее время проигрывания, что достигалось путем сужения и сближения между собой звуковых дорожек, а также за счет снижения числа оборотов в минуту с 78 до 33 (иногда до 45). Значительно более долговечным стали также иглы проигрывателя. Их стали изготовлять из твердых материалов (например, корундовые иглы) [4, С. 65-66].

Во второй половине XX века в качестве материального носителя механической звукозаписи выпускались также гибкие пластмассовые пластинки, которые при желании можно было даже свернуть в трубочку. С 1964 года Государственным комитетом СССР по телевидению и радиовещанию издавался ежемесячный общественно-политический литературно-музыкальный иллюстрированный журнал «Кругозор», в котором имелись звуковые страницы в виде двухсторонних пластмассовый дисков (обычно их было 6). Записанную на них звуковую информацию можно было воспроизводить на обычных проигрывателях.

В шестидесятые годы ХХ столетия подпольные звукозаписывающие студии СССР в качестве носителя использовали отработанную рентгеновскую пленку, зачастую с видимыми на просвет костями.

С 1930 года некоторое распространение в качестве материального носителя механической звукозаписи получила целлулоидная пленка (обычно это была использованная кинопленка со смытым эмульсионным слоем). На такой ленте длиной 300 м. и шириной 35 мм. размещалось свыше полусотни канавок, что позволяло записывать звуковую информацию продолжительностью до 8 часов.

Срок службы граммофонных пластинок определялся их механическим износом, зависел от интенсивности использования, условий хранения. В частности, грампластинки могли деформироваться при нагревании.

С начала 1990 года производство грампластинок в России фактически прекратилось, уступив место другим, более качественным и эффективным способом звукозаписи. Исключение составляют лишь издаваемые небольшими тиражами, а потому дорогостоящие коллекционные грампластинки, предназначенные для коллекционеров и меломанов [9, С. 167-168].

1.4 Магнитные носители информации

На рубеже XIX - XX веков возникли первые предпосылки к появлению кардинально нового носителя информации - магнитного носителя. В 1887 году американским инженером Оберлином Смитом были сформулированы первые идеи об использовании явлений магнетизма. Он предложил использовать хлопковую или шелковую нить с прочно закрепленными кусочками стальной проволоки. Запись и воспроизведение осуществлялись в процессе прохождения нити через индукционную катушку. Такой аппарат увеличил бы громкость записи, так как в записи не присутствовали бы шумы механической природы (шум иглы, скребущей по поверхности носителя) [25, С. 45].

Эта схема была реализована в 1889 году датским инженером Вольдемаром Паульсеном в виде аппарата для воспроизведения звука, который он назвал телеграфоном. В качестве носителя Паульсен использовал стальную проволоку диаметром до 1 мм. В начале XX века использовалась также стальная катаная лента. Однако качественные характеристики данных носителей были весьма низкими. Громкость звука оставалась очень низкой, а скорость протягивания проволоки, напротив, очень высокой - 20 м/с. В 1908 году для производства магнитной записи докладов длиной в 14 часов потребовалось 2500 км. или около 100 кг. проволоки. Кроме того, в процессе использования проволоки или стальной ленты возникала трудноразрешимая проблема соединения отдельных их кусков. К примеру, вязанная узелком проволока не проходила через магнитную головку. Вдобавок, она легко путалась, а тонкая стальная лента резала руки [3, С. 5-6].

Подлинно революционный скачок в магнитной записи произошел в 1928 году, когда немецкий инженер Фриц Пфлеймер, после ряда экспериментов с различными материалами, разработал технологию нанесения слоя порошкового железа на бумажную ленту. Бумажная лента хорошо намагничивалась и размагничивалась, ее можно было обрезать и склеивать, причем место склейки на слух практически не отличалось от целых кусков. Впоследствии бумажную ленту заменили пластиковой -- из ацетилцеллюлозы, более прочной, эластичной и невоспламеняемой. На ленту напыляли ферромагнитный порошок (оксид железа), предварительно смешанный со связующим веществом (например, нитролаком). Впервые такую ленту начала выпускать в 1935 году немецкая компания «AEG».

Магнитофонная пленка произвела переворот в магнитной звукозаписи. Она была легкой, компактной, хорошо сохраняла намагничивание, и позволила в несколько десятков раз сократить скорость протягивания ленты - до 72 см/с. На такой пленке можно было записывать гораздо более длинное произведение, чем на проволоке [25, С. 46].

Вскоре 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. На подложку рабочий слой наносился путем вакуумного напыления или электролитического осаждения в виде магнитного лака, который состоял из магнитного порошка, связующего вещества, растворителя, пластификатора и различных добавок. Толщина ферромагнитного материала была от 5 до 20 мкм.

Кроме гибкой основы и рабочего магнитного слоя в ленте могли быть и дополнительные слои: защитный (на поверхности рабочего слоя) и антифрикционный (на тыльной стороне ленты). Антифрикционный слой предохраняет рабочий слой от механического износа, нужен для повышения механической прочности ленты и для улучшения ее скольжения по поверхности магнитной головки. Он также снимает электрически заряды, которые накапливаются на магнитной ленте. Промежуточная оболочка между основной и рабочим слоем служила для улучшения сцепления рабочего и антифрикционного слоев с основой. Ширина магнитной ленты была равна 4, 8 и 16 мм.

В отличие от носителей механической записи, магнитная лента пригодна для многократной записи информации. Число таких записей велико, и ограничивается лишь механической прочностью самой магнитной ленты.

Первые магнитофоны, выпускаемые с 1930 года, были катушечными. В них магнитная лента наматывалась на катушки, причем, вначале это были громадные бобины шириной 25,4 мм. При записи и воспроизведении пленка перематывалась с заполненной катушки на пустую [9, С. 169]. В 1963 году фирмой «Philips» была разработана так называемая кассетная запись, позволившая применять очень тонкие магнитные ленты. Их максимальная толщина составила всего 20 мкм. при ширине 3,81 мм. В кассетных магнитофонах обе катушки находились в специальной компакт-кассете и конец пленки заранее закреплен на пустой катушке. Иначе говоря, магнитная лента и кассета представляли собой единый функциональный механизм. Запись на компакт-кассетах была двухсторонней, а общее время записи обычно составляло 60, 90 и 120 минут.

В конце 1970 года появились микрокассеты размером 50 х 33 х 8 мм. (величиной в спичечную коробку), предназначенные для портативных диктофонов и телефонов с автоответчиком. В середине 1980 года возникли пикокассеты, которые были почти втрое меньше микрокассет [3, С. 225].

На магнитную пленку можно было записывать не только звуковую, но и видеоинформацию. Лента для видеосъемки по своему строению аналогична ленте для аудиозаписи, однако, ее рабочий слой имел более сложную структуру. Видеосигналы высокой частоты записывались у самой поверхности рабочего слоя. Для них можно было использовать мелкие частицы металлов. Низкие же частоты лучше передавались крупными частицами, которые целесообразно было размещать в глубине. Поэтому, рабочий слой магнитной ленты для видеосъемки состояла из двух слоев. Магнитная лента для видеодокументирования также заправлялась в специальную кассету из полистирола, которая обеспечивала ей защиту от механических воздействий, загрязнений, а также быструю зарядку в видеоаппаратуру [9, С. 170-171].

Первый в мире видеомагнитофон был представлен фирмой «Ampex» в 1956 году. Небольшая компания, основанная русским эмигрантом инженером Александром Понятовым, смогла сделать настоящий прорыв в технологии видеозаписи, изобретя поперечно-строчную видеозапись и применив систему с вращающимися головками. Они использовали ленту шириной 50,8 мм., которая наматывалась на бобины. В том же году американская телерадиосеть «CBS Broadcasting Inc.» впервые использовала видеомагнитофон «Ampex» для отсроченного выпуска в эфир программы новостей, что произвело настоящую технологическую революцию на телецентрах [38]. В 1965 году фирма «Ampex» изобрела принцип цветной видеозаписи с переносом спектра.

Прорывом же в бытовой видеозаписи стал аналоговый формат VHS (Video Home System), представленный японской компанией «JVC» в 1976 году. Формат VHS использовал наклонно-строчную видеозапись с двумя видеоголовками на барабане, с лентой шириной 12,7 мм. и временем записи до 6 часов. Наибольшее распространение получили кассеты с временем записи до 3 часов. Недорогие и надежные видеомагнитофоны, а также удачный маркетинг способствовали массовому распространению формата [25, С. 47].

Несмотря на все преимущества, магнитной ленте присущ и серьезный недостаток. Она не давала возможности прямого доступа к записанной информации. Для этого ленту необходимо было сначала перемотать на нужное место, что существенно увеличивало время считывания с нее информации. Также, для магнитных носителей характерна высокая чувствительность к внешним электромагнитным воздействиям. Они подвержены физическому старению, изнашиванию поверхности с нанесенным магнитным рабочим слоем (так называемое «осыпание»). Магнитная лента со временем растягивается, в результате чего искажается записанная на ней информация [9, С. 170].

С 1952 года магнитная лента стала использоваться для хранения информации в электронно-вычислительных машинах (ЭВМ). Картриджи (накопители на кассетной магнитной ленте) достигали емкости до 40 Гбайт. Лентопротяжные механизмы для картриджей получили название «стримеры».

До момента появления и широкого распространения жестких дисков, накопители на магнитной ленте использовались как основной долговременный носитель информации. Также, некоторое время они достаточно широко применялись в качестве съемного запоминающего устройства при переносе большого количества информации. Накопитель на магнитной ленте, поддерживающий работу одновременно с несколькими лентами, назывался ленточной библиотекой. В дальнейшем, роботизированные ленточные библиотеки смогли содержать хранилища с тысячами магнитных лент, из которых робот автоматически доставал требуемые ленты и устанавливал в одно или несколько устройств чтения/записи. Такая библиотека выглядела как один накопитель с огромной емкостью и значительным временем произвольного доступа. Кассеты в ленточной библиотеке идентифицировались специальными наклейками со штрихкодом, который считывал робот [37].

С 1960 года широкое применение в запоминающих устройствах ЭВМ получили магнитные диски. Это алюминиевые или пластмассовые диски диаметром от 30 до 350 мм., покрытые магнитным порошковым рабочем слоем толщиной в несколько микрон. Магнитное покрытие вначале состояло из окиси железа, впоследствии - из окиси хрома. В дисководе, как и в магнитофоне, информация записывалась 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 были жесткие и гибкие, сменные и встроенные в персональный компьютер. Их основными характеристиками являлись информационная емкость, время доступа к информации и скорость считывания подряд.

Жесткими несъемными дисками были алюминиевые магнитные диски. В ЭВМ они конструктивно объединены в едином блоке с дисководом. Они компоновались в пакеты (стопки) от 4 до 16 штук. Пакет дисков помещался в герметичный корпус, который обеспечивал необходимую чистоту и постоянное давление очищенного от пыли воздуха.

Каждый диск содержал одинаковое число последовательно расположенных дорожек (треков). Первая модель жесткого диска, созданного в 1973 году, имела 30 дорожек по 30 секторов, что совпало с калибром «30 x 30» известного охотничьего ружья «Винчестер», и породило неформальное название жестких магнитных дисков - «винчестер». Треки представляли собой концентрические окружности, соответствующие зонам остаточной намагниченности, созданной магнитными головками. В свою очередь, каждая из дорожек была разбита на последовательно расположенные секторы объемом в 512 байт.