當(dāng)?shù)貢r間8月5日,備受關(guān)注的倫敦奧運(yùn)男子100米飛人大戰(zhàn)中,“閃電”博爾特以9秒63成績打破奧運(yùn)紀(jì)錄奪冠。成為劉易斯之后第二位衛(wèi)冕男子飛人奧運(yùn)冠軍的運(yùn)動員。同時也打破了奧運(yùn)會記錄。那么,在精確到零點(diǎn)幾秒的時間段里,裁判是如何判定記錄被打破的呢?這就得用到高科技了。
前期的短跑比賽的成績測量主要靠人眼觀測,我們都看到過這樣的場景:裁判們手持秒表緊張地等在終點(diǎn)線上,睜大眼睛注視著運(yùn)動員,當(dāng)運(yùn)動員沖線時,計(jì)時裁判員馬上猛按秒表。但是人的反應(yīng)速度比較慢,可能會帶來較大的測量誤差,而且由于每個裁判員的反應(yīng)速度不同,標(biāo)準(zhǔn)也不夠一致。另外,由于聲音空氣的傳播速度大約在230米每秒,不同跑道上的運(yùn)動員聽到發(fā)令槍的聲音也不一樣,離發(fā)令槍最近和最遠(yuǎn)的運(yùn)動員聽到槍聲的時間大概會相差0.05秒,這相當(dāng)于離發(fā)令槍最遠(yuǎn)的運(yùn)動員把起跑線向后挪了半米以上。人們在一步步逼近體能的極限,每次新紀(jì)錄和過去的記錄之間的差距越來越小,精確測量也就開始變得越來越重要了
為了公平和準(zhǔn)確,奧運(yùn)會逐漸開始引入新技術(shù)來幫助裁判做出判斷。早在1912年,斯德哥爾摩奧運(yùn)會的田徑賽場上就安裝了R?卡爾斯泰德(R.Carlstead)設(shè)計(jì)的一套電動計(jì)時器和終點(diǎn)攝影裝置,把運(yùn)動員的比賽成績精確到了1/10秒。但是這種精度并不夠用。
在1964年的東京奧運(yùn)會上,又采用了電子計(jì)時器,第一次把發(fā)令槍與終點(diǎn)攝影系統(tǒng)連接在一起。在這樣的系統(tǒng)里,當(dāng)發(fā)令槍觸發(fā)的時候自動開始計(jì)時;而當(dāng)運(yùn)動員撞線的時候高速攝影機(jī)會以每秒鐘上百張的速度拍下照片,以此來判斷冠軍獎牌應(yīng)該掛在誰的脖子上。
2008年的北京奧運(yùn)會采用了精確程度達(dá)到千分之一秒的計(jì)時系統(tǒng),這個數(shù)字是國際奧委會規(guī)定精度的10倍。在這套計(jì)時系統(tǒng)中,發(fā)令槍和起跑器上的擴(kuò)音器相連,保證每個運(yùn)動員都會在同一時間聽到發(fā)令槍聲,起跑器上的壓力傳感器將會判斷運(yùn)動員是否搶跑,而終點(diǎn)高速攝影機(jī)則用來判斷誰是最先沖過終點(diǎn)線的人。
高速攝影機(jī)是如何工作的和拍攝電影時所用的攝像機(jī)有些相似。電影是以每秒24格的速度播放的,在拍攝電影的時候,同樣每秒鐘要拍攝24格膠片。如果我們每秒拍攝48格膠片,在放映的時候依然采用24格每秒的速度,那么我們將會得到動作放慢了一倍的電影,或者說,1秒鐘被拉長成了2秒鐘。在奧運(yùn)會短跑項(xiàng)目上使用的告訴攝影機(jī)每秒鐘可以拍攝超過一千張的照片,如果我們按照正常電影速度來播放的話,相當(dāng)于把1秒鐘拉長成了接近62秒。在這樣的速度下,我們可以輕松地判斷冠軍是誰。
常用的高速攝影機(jī)可以分為間歇式和補(bǔ)償式兩類,主要區(qū)別是膠片是否保持連續(xù)運(yùn)動。高速攝影機(jī)與傳統(tǒng)照相機(jī)類似,通過抓片機(jī)構(gòu)驅(qū)動齒輪卡在膠片兩側(cè)的齒孔,并帶動膠片運(yùn)動。間歇式高速攝影機(jī)的膠片由抓片機(jī)構(gòu)控制間歇運(yùn)動,攝影時膠片并不移動,而由快門控制曝光,曝光后膠片移動一個畫幅,下一張膠片等待曝光。而補(bǔ)償式高速攝影機(jī)的膠片是連續(xù)運(yùn)動的,攝影時靠補(bǔ)償機(jī)構(gòu)保持被攝目標(biāo)與膠片相對靜止,從而拍攝出清晰的圖像。因?yàn)椴恍枰?strong>控制膠片停止,所以補(bǔ)償式高速攝影機(jī)的攝影頻率比間歇式高速攝影機(jī)要高得多,能夠達(dá)到每秒鐘上千張。
而正是靠著這么精確的儀器,博爾特們才能一次又一次打破記錄,而不被大眾所質(zhì)疑。獲得了世界的認(rèn)可。