Handout/Getty Images

Photo finish-ul: camerele care decid cursele la limită23 min read

De Ionuț Preda 19.07.2022

Tehnologia stabilește învingătorii în finalurile de întreceri imposibil de distins de privirea umană

Sunt puține lucruri mai palpitante într-o cursă sportivă decât un final la limită, fie că e vorba de alergători de la cursa de 100 de metri care se aruncă către linie, de cicliști care își împing bicicletele în față sau de bolizi care trec împreună linia de sosire cu sute de kilometri pe oră. Chiar și dacă întrecerea a fost monotonă, sfârșiturile extrem de strânse păstrează cursele respective în memoria pasionaților pentru multă vreme.

Dar ceea ce este foarte atractiv pentru spectatori este în aceeași măsură de stresant pentru organizatori sau arbitri. Aceștia trebuie să decidă, într-un mod cât se poate de fidel regulamentului, învingătorul unei curse strânse. Și trebuie să o facă repede, mai ales dacă e o competiție televizată. Și, deși controversele pot aduce mai multă atenție în jurul sportului, cele legate de stabilirea învingătorului pot scădea încrederea în corectitudinea întrecerii.

Din fericire, forurile sportive au de peste 80 de ani la dispoziție un ajutor tehnologic – photo finish-ul. Pornit de la dispute legate de pariurile de la cursele de cai încheiate la limită, „Winning in a Snap: A History of Photo Finishes and Horse Racing”, scientificamerican.com acest sistem a devenit o necesitate pentru orice competiție sportivă majoră.

În același timp, deși arată în cele mai multe cazuri cine e învingătorul, el creează confuzie printre fani. În afara ordinii sportivilor, mai nimic din fotografia de la un photo finish nu pare a avea legătură cu s-a văzut în direct sau pe micile ecrane.

Cum funcționează camerele de photo finish?

Camerele de photo finish nu funcționează precum camerele foto obișnuite. Sunt mai degrabă un hibrid între acestea și camerele video. Ele nu au declanșator și captează foarte multe cadre într-un interval scurt de timp (până la 10.000 de cadre pe secundă). De asemenea, camerele nu fac fotografii obișnuite, care să acopere întreaga zonă de sosire, ci se concentrează exclusiv asupra unei fâșii foarte înguste situată pe linia de sosire. Această fâșie este luată în considerare pentru omologarea rezultatului.„The Photo Finish Explained”, innrg.org

Fiecare cadru captat este adăugat în continuarea celuilalt, creând într-un final fotografia pe care o pot studia organizatorii pentru a stabili câștigătorul. Mai simplu, pe o fotografie de photo finish linia de sosire este axa verticală, în timp ce pe axa orizontală ai timpul sau numărul de cadre înregistrate de cameră. Fiecare sportiv este surprins în astfel de imagini în momentul în care trece prin fața fâșiei.

Camera este montată de obicei la înălțime, pentru a evita situațiile în care sportivii mai apropiați de cameră îi obturează pe cei din plan îndepărtat și este aliniată pe linia de sosire cu ajutorul unui inclinometru.

Photo finish-ul completează celelalte dispozitive folosite pentru stabilirea învingătorului, a clasamentului și a timpilor oficiali. La sfârșitul întrecerii, sportivii sunt înregistrați și de senzori atunci când trec linia de sosire. De exemplu, în cursele de atletism, camere cu celule fotoelectrice, amplasate de ambele părți ale liniei de sosire, proiectează fascicule la diverse înălțimi; atunci când acestea sunt întrerupte de corpul atletului, cronometrul înregistrează timpul.„This Camera Ensures a Photo Finish at the Olympics”, petapixel.com Rezultatul este omologat ulterior de oficiali, care verifică, printre altele, dacă fasciculele au surprins o parte eligibilă a corpului.

Photo finish

Photo finish la cursa de 100 de metri feminin de la Olimpiada de la Londra, 2012. Handout/Getty Images

Concomitent cu înregistrarea timpului, sistemul de photo finish alcătuiește imaginea compozită a finalului din toate cadrele captate pe fâșia verticală de la sosire. Liniile roșii care stabilesc clasamentul în photo finish sunt plasate manual de oficialii responsabili cu interpretarea rezultatelor.

Elementele foarte rapide din imaginile de photo finish, precum picioarele alergătorilor sau spițele de la roțile bicicletelor, sunt distorsionate de către un efect similar unuia care apare la multe camere atunci când încearcă să surprindă un obiect în mișcare, numit efectul de rolling shutter.„Rolling shutter”, wikipedia.org În mod normal, acesta are loc deoarece camerele cu acest tip de declanșator nu captează simultan tot cadrul, ci scanează foarte rapid imaginea de sus până jos. În exemplul de mai jos, aplicat pe elicele unui avion, linia galbenă reprezintă modul în care camera scanează imaginea cronologic:

La camerele de photo finish apare un efect similar pentru că ea nu captează întreg corpul sau echipamentul unui atlet simultan, ci este construită din imaginile verticale captate în același loc la momente diferite în timp. Sportivii și părțile corpului sau echipamentului care trec cu viteze mai mici prin fața camerei sunt prinși în mai multe cadre, așa că pot apărea alungiți în imaginea reconstruită, în timp ce părțile cele mai rapide pot părea că sunt comprimate.

În ce sporturi este folosit photo finish-ul?

În general, photo finish-ul este obligatoriu în întreceri rapide în care măsurătorile se fac la sutimi sau miimi de secundă. Cel mai cunoscut exemplu este cursa de 100 de metri din atletism, în care se întâmplă des ca toți participanții să termine în mai puțin de jumătate de secundă, iar unii atleți pot fi înregistrați chiar în aceeași sutime de secundă, inclusiv învingătorii.„The incredible tie in the 100 m race at the U.S. Olympic trial: What happens next?”, theweek.com

În afara evenimentelor de atletism și triatlon, photo finish-ul este folosit și în curse în care sportivii folosesc echipament, vehicule sau animale: ciclism, canotaj, schi, cursele de cai sau motorsport. Înotul este un caz aparte, deoarece competitorii nu trec peste o linie de sosire fizică, ci trebuie să atingă marginea bazinului. Departajarea se face prin plăcuțe electronice senzitive la atingere, nu cu ajutorul unei fotografii. Și acolo apar însă controverse, pentru că plăcuțele nu sunt mereu exacte, nici măcar la Jocurile Olimpice.„Photo sparks Olympics dead-heat controversy after Aussie record-setter misses out”, 7news.com.au

Ce înseamnă mai exact „primul”?

În funcție de sport, felul în care e definit faptul că un sportiv a trecut linia de sosire diferă, iar acest lucru determină învingătorul și schimbă chiar și comportamentul competitorilor la final.

Contează ce parte a corpului sau a echipamentului este folosită în stabilirea momentului trecerii liniei de sosire. La atletism, este luat în considerare trunchiul atletului,„Track & Field 101: Rules”, nbcolympics.com nu și membrele acestuia. Dacă te-ai întrebat vreodată de ce alergătorii își aruncă pieptul înainte, și nu brațele, aici ai răspunsul). În cursele de schi, echipamentul nu este luat în considerare, ci prima parte a corpului competitorului care trece linia de sosire.

La ciclism, roata nu trebuie să facă contact cu linia de sosire, iar pentru stabilirea timpului final se folosește prima parte a roții – mai exact, o tangentă pe roată trebuie să fie perpendiculară pe linia de sosire. În cursele cu motor sau cele de cai, este eligibilă orice parte a vehiculului sau animalului.

Nici definiția liniei de sosire nu este aceeași pentru toate sporturile. Alergătorii de la atletism trebuie doar să ajungă la cea mai apropiată margine a unei singure linii albe, însă în ciclism există o linie neagră de 4 centimetri„Specifications for organizers”, ctfassets.net în interiorul uneia albe cu grosime de 72 de centimetri, iar doar trecerea liniei negre este luată considerare pentru rezultatul final.

Cât de precise sunt camerele de photo finish și cine le produce?

Fiecare for competițional care folosește un sistem de photo finish are propriile reglementări privind specificațiile acestora, dar marea majoritate cer un sistem digital capabil să capteze cel puțin 1.000 de cadre pe secundă.

De exemplu, ghidul Uniunii Cicliste Internaționale pentru cursele din circuitul mondial„Organisers’ guide to road events,” uci.org (PDF) specifică folosirea a două camere aliniate pe părți opuse ale drumului, capabile de a capta cel puțin 3.500 de cadre pe secundă. Forul Mondial de Atletism IAAF„IAAF Photo Finish Guidelines”, worldathletics.org (PDF) cere folosirea unor camere care captează cel puțin 1.000 de cadre pe secundă, dar recomandă o precizie de 100 de microsecunde (a 10.000-a parte dintr-o secundă).

Având rolul de competiție sportivă supremă în majoritatea sporturilor, Jocurile Olimpice folosesc sisteme cu o acuratețe și mai ridicată. La olimpiada de la Tokio a fost utilizat sistemul Omega Scan-o-Vision Myria, care poate capta 10.000 de cadre pe secundă pe o porțiune a primilor opt milimetri ai liniei de sosire.„Photo finish: the tech that times the 100 meter sprint at the Olympic Games”, techradar.com

În ciuda cerințelor de acuratețe ridicată, producătorii unor astfel de sisteme nu sunt firme cunoscute pentru aparate foto profesionale, ci mai degrabă aceleași companii care se ocupă și de cronometrajul general, adică producători de ceasuri. Compania elvețiană Omega a oferit serviciile de cronometraj și photo finish la marea majoritate a olimpiadelor, cu doar câteva excepții, în care a fost ales producătorul de ceasuri japonez Seiko. În ultimii ani, Turul Franței a apelat la serviciile cronometrorului oficial Tissot.„Tech Bite: How Tissot determines the winner in a photo finish.”, deployant.com

Ce se întâmplă când photo finish-ul dă rateuri?

Ca orice tip de echipament digital, nici camerele de photo finish nu sunt perfecte. Ele vin mereu cu riscul unor erori tehnice. De exemplu, la o cursă de cai din Belmont, în 2021, sistemul s-a defectat și nu a putut capta un final la limită între trei dintre caii participanți,„Belmont photo finish camera fails in tight three-way go”, punters.com așa că organizatorii au trebuit să apeleze la reluări în slow-motion pentru a decide câștigătorul. În cele din urmă, au declarat egalitate între doi dintre cei trei cai, care nu au putut fi separați vizual. Tocmai pentru a evita astfel de situații, la competiții majore precum Jocurile Olimpice, Campionatele Mondiale de Atletism sau Turul Franței există camere de photo finish de rezervă, la care se apelează în cazul în care cea principală întâmpină o defecțiune.

Mult mai controversate sunt însă erorile umane, pentru că, cu toată precizia camerei, instalarea ei și parametrii inclinometrului care îi stabilesc precizia sunt deciși de către operatori uman. Există riscul ca aparatul să fie țintit spre o porțiune greșită a liniei de sosire.

Asta este posibil să se fi întâmplat la ediția din 2021 a cunoscutei curse de ciclism Amstel Gold Race, unde britanicul Tom Pidcock și belgianul Wout van Aert au încheiat aproape simultan cursa de 221 de km. Filmarea în slow-motion părea să arate că britanicul a ajuns primul la linia neagră, însă, după mai bine de opt minute de deliberări, organizatorii l-au anunțat învingător pe van Aert, în urma unei diferențe minuscule stabilite la photo finish.

Decizia a creat un val de controverse, însă a fost menținută pe baza regulamentului Uniunii Cicliste Internaționale, care stipulează că sistemul de photo finish are întâietate în deciderea rezultatelor și nu poate fi răsturnaț prin dovezi video. Pasionații de ciclism au început să analizeze acuratețea sistemului folosit în cursă pe baza imaginii oficiale, iar inginerul de software australian Tom Lynch a sugerat, pe baza unei fâșii a reclamelor de la margine care a fost prinsă de camera de photo finish, că aceasta ar fi fost amplasată cu aproximativ 27 de centimetri înaintea liniei negre care ar trebui să marcheze finalul.„Who won the Amstel Gold Race? Human error in photo-finishes”, tglyn.ch Oficialii UCI au negat însă existența vreunei astfel de probleme, susținând oficial că sistemul de photo finish a respectat toate regulile necesare pentru a putea valida sfârșitul cursei.

În același timp, un oficial UCI a declarat pentru o publicație olandeză„Making sense of the controversial photo-finish at Amstel Gold”, cyclingtips.comcă nici filmarea în slow-motion arătată la televizor nu este neapărat o dovadă a victoriei britanicului, deoarece camerele de filmare folosesc obiective cu unghi larg care pot distorsiona imaginea, iar în situații foarte strânse precum aceasta camera de photo finish poate oferi rezultate diferite de dovezile video.

Și, pentru ca circul să fie complet, o situație similară a apărut la ediția feminină a cursei Brabantse Pijl, care a avut loc doar o săptămână mai târziu. Iar în 2022, Amstel Gold Race a fost decisă tot la photo finish. Unul mult mai clar de data aceasta, dar acest lucru nu i-a împiedicat pe organizatori să anunțe mai întâi câștigătorul greșit – francezul Benoît Cosnefroy, în loc de polonezul Michał Kwiatkowski –, pentru că n-au mai așteptat fotografia de final și s-au bazat pe dovezile video.

Totuși, pentru fiecare controversă pe care o creează, sistemele de photo finish previn nenumărate altele – sunt foarte rare cazurile în care sportivii pun în discuție acuratețea rezultatelor decise în acest fel, chiar dacă e vorba de centimetri sau chiar milimetri care îi separă de un aur olimpic sau o victorie răsunătoare într-o competiție cunoscută. Și, dacă sportivii ar fi întrebați, probabil ar fi greu de găsit unul care să ceară eliminarea sistemului. Pentru că alternativa ar însemna, probabil, un sistem similar arbitrajului video din sporturile de echipă – mai bun decât nimic, dar în multe situații incapabil de a decide cu acuratețe un moment controversat.



Text de

Ionuț Preda

Redactor cu câțiva ani de experiență în presa centrală. Este curios despre aplicarea tehnologiilor SF în lumea reală și evoluția ideilor de-a lungul istoriei.

TEHNOLOGIE|TURNING POINT

Nu există o alternativă la Twitter, dar acum se schițează internetul viitorului

De
Elon Musk și-a început stagiul de CEO la Twitter cu o gestiune atât de dezastruoasă încât mulți utilizatori își caută deja o nouă casă internautică. E prea devreme pentru a estima cine va câștiga după implozia platformei, dar deja pot fi învățate lucruri de la primii candidați.
TEHNOLOGIE|SLOW FORWARD

Noi tendințe: telefoane cu senzor mare și abonament pentru opțiunile mașinii

De
Plus: concedieri și fraude în lumea tech, semiconductori americani pentru Apple, imagini generate de AI pe Shutterstock.
TEHNOLOGIE|OVERVIEW

Tehnologiile noi de la Cupa Mondială nu spală încălcările drepturilor omului din Qatar

De
Tehnologiile noi propuse de cel mai atipic Campionat Mondial de Fotbal din istorie sunt umbrite de faptul că acesta este organizat de un stat autoritar
TEHNOLOGIE|OVERVIEW

Concedieri, parodii, procese: Twitter cu Musk

De
Musk a preluat Twitter la finalul lui octombrie, iar de atunci a concediat mai bine de 50% dintre angajați. Rețeaua de socializare este instabilă, iar o parte semnificativă dintre companii și-au oprit reclamele pe site.