奧運會上的計時技術(shù)

1900年巴黎奧運會百米賽場上，來自美國的選手賈維斯領(lǐng)先第二名一只腳，獲得冠軍。當(dāng)時的技術(shù)手段不足以測出運動員沖刺的時間差，裁判不得不把臉貼在終點線上，肉眼觀測誰的腳先過線。此后，賽場計時技術(shù)不斷提高，比賽成績早已能精確到千分之一秒。

在過去的一個世紀里，技術(shù)革新推動著體育發(fā)展。其中，計時系統(tǒng)升級換代極大地提升了競技比賽的公平性。精準(zhǔn)高效的計時系統(tǒng)對保證體育比賽的完整、提高運動員的參賽體驗和觀眾的觀賽體驗至關(guān)重要，科技讓人們一步步接近奧林匹克精神。

1896年雅典奧運會受制于當(dāng)年的技術(shù)條件，判定比賽時間依賴人工計時。當(dāng)時用來計時的懷表，精度可以控制到五分之一秒，現(xiàn)代體育賽事的計時器初具雛形。

1932年洛杉磯奧運會，一名制表師為組委會提供了30塊秒表，通過瑞士納沙泰爾天文臺認證，為所有比賽項目計時。這些秒表的精準(zhǔn)度獲得了裁判員的一致好評，并見證了17項世界紀錄的誕生。這屆奧運會成為人工計時和電子計時的分水嶺，從此以后，奧運會進入電子計時時代。由于每項運動的規(guī)則和環(huán)境不同，對計時系統(tǒng)的技術(shù)要求也不盡相同，90年來，電子計時技術(shù)實現(xiàn)了很多創(chuàng)新與突破。

早期奧運會的計時裝置

過去的徑賽項目會在終點處拉一條橫貫跑道的沖刺帶，以便裁判員鎖定最先沖線的運動員。1948年倫敦奧運會上，沖刺帶被兩項革命性的電子計時技術(shù)所取代：一臺光感應(yīng)終點攝影機用以捕捉運動員沖過終點時的畫面，一只光電子眼在運動員沖線的瞬間停止計時，前所未有的精準(zhǔn)度令冠軍的歸屬再無爭議。

1968年墨西哥城奧運會，游泳項目首次使用了泳道末端觸摸板。決勝往往在毫厘之間的游泳比賽中，決定比賽結(jié)果的權(quán)力從此交到了運動員手中。2010年，富有未來感的電子發(fā)令槍代替了傳統(tǒng)發(fā)令槍。如今，計時技術(shù)已經(jīng)將體育計時精度從1932年的十分之一秒提高到了百萬分之一秒。

在北京冬奧會上，國際奧委會派出300名計時專家，攜帶總重量達200噸的裝備來到賽場，其中包括光感應(yīng)終點攝影機、電子發(fā)令槍、記分板、光電子眼等眾多重要的現(xiàn)代計時設(shè)備。

電子計時提前為每一屆大賽所做的準(zhǔn)備必須嚴謹。2019年，奧運會的計時團隊就已加入到北京冬奧會的籌備中。他們親身參與場館基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃，因為場地空間的大小以及電纜鋪設(shè)的布局都將影響到計時服務(wù)。之后，他們不斷調(diào)試設(shè)備，以應(yīng)對不同的運動場景和可能發(fā)生的各種突發(fā)情況。技術(shù)革新大大提高了賽事組織者的服務(wù)效率，進而為運動員提供更公平的參賽環(huán)境。

2020年東京奧運會男子100米決賽，英國選手休斯（右）搶跑被罰下。

光電子眼

電子發(fā)令槍

泳道末端觸摸板

量子計時器

“冰絲帶”的明星裝備——“獵豹”攝像頭

“獵豹”攝像頭用在訓(xùn)練比賽中。

比賽結(jié)果的公平公正是競技體育的重中之重。1932年洛杉磯奧運會，高精準(zhǔn)度的秒表將比賽結(jié)果精準(zhǔn)至十分之一秒。1952年赫爾辛基奧運會，電子計時器將比賽結(jié)果精確提高至百分之一秒。到了2012年倫敦奧運會，高精度量子計時器通過計時器內(nèi)置的微型晶體元件驅(qū)動，其精準(zhǔn)度達到百萬分之一秒。

為了彌補肉眼判斷精準(zhǔn)度的不足，光電子眼設(shè)備應(yīng)運而生，能記錄選手沖過終點線的準(zhǔn)確時刻，解決了此前由于沖刺帶彈性導(dǎo)致的計時誤差，使運動員的成績更精準(zhǔn)。今天，這一設(shè)備廣泛運用于各大國際比賽中。

2016年里約奧運會使用了全新的光感應(yīng)終點攝影機，安裝在賽道終點線的位置，以每秒10000幅的速度捕捉運動員沖刺的影像并合成圖像，幫助裁判精準(zhǔn)判斷每名運動員的比賽成績和最終排名。

體育比賽中，裁判面臨的另一個判罰難題是搶跑。為解決這一問題，游泳和田徑項目的比賽嘗試了壓力感應(yīng)搶跑系統(tǒng)，并于1984年洛杉磯奧運會投入使用。在北京冬奧會上，速度滑冰比賽中使用了違規(guī)搶跑監(jiān)測系統(tǒng)，通過運動員身上的定位系統(tǒng)、運動傳感器以及賽道上的監(jiān)控攝像頭，計算機視覺攝像機會利用圖像跟蹤系統(tǒng)監(jiān)測運動員在起跑過程中的所有動作、實時速度和位置，以判定其是否有搶跑行為。這套系統(tǒng)的運用提高了判定起跑的公平性和準(zhǔn)確性。

傳感和定位技術(shù)運用到花樣滑冰的評分中。不同于競速類項目，花樣滑冰需要判定的是運動員的動作完成度。在北京冬奧會上，一種跳躍分析設(shè)備通過賽場周圍的6臺攝像機記錄選手的跳躍高度、跳躍遠度以及滯空時間，便于裁判更直觀地評判選手的動作質(zhì)量。

還有一項創(chuàng)新技術(shù)，是為了運動員能有更好的參賽體驗。在冬奧會的冰球賽場上，LED顯示屏嵌于球場周圍的高清樹脂玻璃圍板內(nèi)，在不干擾現(xiàn)場觀眾視線的情況下，更直觀地向場上運動員顯示比賽時間和罰球時間。

競技體育是時間與速度的較量，飛速發(fā)展的科技給體育賽事提供了更加公平的保障。相信在未來，會有更多的科技融入到體育發(fā)展中，為體育開啟無限可能。國際奧委會已經(jīng)將目光瞄向了2024年巴黎奧運會，屆時的體育計時一定更加科學(xué)和先進。

責(zé)編 王敬澤