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奥运会上的计时技术

2022-07-05王敬泽

新体育 2022年7期
关键词:计时器精准度冲刺

1900年巴黎奥运会百米赛场上,来自美国的选手贾维斯领先第二名一只脚,获得冠军。当时的技术手段不足以测出运动员冲刺的时间差,裁判不得不把脸贴在终点线上,肉眼观测谁的脚先过线。此后,赛场计时技术不断提高,比赛成绩早已能精确到千分之一秒。

在过去的一个世纪里,技术革新推动着体育发展。其中,计时系统升级换代极大地提升了竞技比赛的公平性。精准高效的计时系统对保证体育比赛的完整、提高运动员的参赛体验和观众的观赛体验至关重要,科技让人们一步步接近奥林匹克精神。

1896年雅典奥运会受制于当年的技术条件,判定比赛时间依赖人工计时。当时用来计时的怀表,精度可以控制到五分之一秒,现代体育赛事的计时器初具雏形。

1932年洛杉矶奥运会,一名制表师为组委会提供了30块秒表,通过瑞士纳沙泰尔天文台认证,为所有比赛项目计时。这些秒表的精准度获得了裁判员的一致好评,并见证了17项世界纪录的诞生。这届奥运会成为人工计时和电子计时的分水岭,从此以后,奥运会进入电子计时时代。由于每项运动的规则和环境不同,对计时系统的技术要求也不尽相同,90年来,电子计时技术实现了很多创新与突破。

早期奥运会的计时装置

过去的径赛项目会在终点处拉一条横贯跑道的冲刺带,以便裁判员锁定最先冲线的运动员。1948年伦敦奥运会上,冲刺带被两项革命性的电子计时技术所取代:一台光感应终点摄影机用以捕捉运动员冲过终点时的画面,一只光电子眼在运动员冲线的瞬间停止计时,前所未有的精准度令冠军的归属再无争议。

1968年墨西哥城奥运会,游泳项目首次使用了泳道末端触摸板。决胜往往在毫厘之间的游泳比赛中,决定比赛结果的权力从此交到了运动员手中。2010年,富有未来感的电子发令枪代替了传统发令枪。如今,计时技术已经将体育计时精度从1932年的十分之一秒提高到了百万分之一秒。

在北京冬奥会上,国际奥委会派出300名计时专家,携带总重量达200吨的装备来到赛场,其中包括光感应终点摄影机、电子发令枪、记分板、光电子眼等众多重要的现代计时设备。

电子计时提前为每一届大赛所做的准备必须严谨。2019年,奥运会的计时团队就已加入到北京冬奥会的筹备中。他们亲身参与场馆基础设施的规划,因为场地空间的大小以及电缆铺设的布局都将影响到计时服务。之后,他们不断调试设备,以应对不同的运动场景和可能发生的各种突发情况。技术革新大大提高了赛事组织者的服务效率,进而为运动员提供更公平的参赛环境。

2020年东京奥运会男子100米决赛,英国选手休斯(右)抢跑被罚下。

光电子眼

电子发令枪

泳道末端触摸板

量子计时器

“冰丝带”的明星装备——“猎豹”摄像头

“猎豹”摄像头用在训练比赛中。

比赛结果的公平公正是竞技体育的重中之重。1932年洛杉矶奥运会,高精准度的秒表将比赛结果精准至十分之一秒。1952年赫尔辛基奥运会,电子计时器将比赛结果精确提高至百分之一秒。到了2012年伦敦奥运会,高精度量子计时器通过计时器内置的微型晶体元件驱动,其精准度达到百万分之一秒。

为了弥补肉眼判断精准度的不足,光电子眼设备应运而生,能记录选手冲过终点线的准确时刻,解决了此前由于冲刺带弹性导致的计时误差,使运动员的成绩更精准。今天,这一设备广泛运用于各大国际比赛中。

2016年里约奥运会使用了全新的光感应终点摄影机,安装在赛道终点线的位置,以每秒10000幅的速度捕捉运动员冲刺的影像并合成图像,帮助裁判精准判断每名运动员的比赛成绩和最终排名。

體育比赛中,裁判面临的另一个判罚难题是抢跑。为解决这一问题,游泳和田径项目的比赛尝试了压力感应抢跑系统,并于1984年洛杉矶奥运会投入使用。在北京冬奥会上,速度滑冰比赛中使用了违规抢跑监测系统,通过运动员身上的定位系统、运动传感器以及赛道上的监控摄像头,计算机视觉摄像机会利用图像跟踪系统监测运动员在起跑过程中的所有动作、实时速度和位置,以判定其是否有抢跑行为。这套系统的运用提高了判定起跑的公平性和准确性。

传感和定位技术运用到花样滑冰的评分中。不同于竞速类项目,花样滑冰需要判定的是运动员的动作完成度。在北京冬奥会上,一种跳跃分析设备通过赛场周围的6台摄像机记录选手的跳跃高度、跳跃远度以及滞空时间,便于裁判更直观地评判选手的动作质量。

还有一项创新技术,是为了运动员能有更好的参赛体验。在冬奥会的冰球赛场上,LED显示屏嵌于球场周围的高清树脂玻璃围板内,在不干扰现场观众视线的情况下,更直观地向场上运动员显示比赛时间和罚球时间。

竞技体育是时间与速度的较量,飞速发展的科技给体育赛事提供了更加公平的保障。相信在未来,会有更多的科技融入到体育发展中,为体育开启无限可能。国际奥委会已经将目光瞄向了2024年巴黎奥运会,届时的体育计时一定更加科学和先进。

责编 王敬泽

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