История Фотофиниша

Период фотографии-Первое известное упоминание об использовании фотофиниша относится к концу XIX века — тогда для определения победителя в скачках была использована обычная фотокамера. В номере за май 1882 года журнала «Nature» было опубликовано письмо пионера скоростной фотографии Эдварда Мейбриджа, в котором указывалось, что «в ближайшем будущем результаты важных заездов будут зависеть от фотографии, по которой будет определяться победитель». Старейшая известная фотография фотофиниша датируется 25 июня 1890 года. Кроме тотализатора, преимущества тогдашнего технического новшества вскоре стали применяться и в различных видах спорта с массовым финишем. На Олимпийских играх впервые применен в 1912 году в Стокгольме. Вскоре выяснились и технические недостатки фотографии для фиксации подобных событий. Так, за время, пока двигалась шторка в затворе фотоаппарата, лошади успевали проделать путь длиной около 10 сантиметров, фотокамера не могла зафиксировать всех пересекающих финиш (впрочем, эту проблему чуть позже удалось частично решить использованием нескольких поочерёдно фотографирующих фотоаппаратов), и др. Несмотря на то, что улучшенная техника фотографии применялась для фотофиниша по меньшей мере до начала 1940-х годов, уже в 1920-х годах начались эксперименты с быстроразвивающейся и прогрессирующей киносъёмкой.

Период скоростной киносъёмки-В 1926 году Датской федерацией лёгкой атлетики было представлено устройство фотофиниша, использующее технику ускоренной съёмки^[ В 1928 годуустройство применяется на Олимпийских играх в Амстердаме. Революция в совмещении фотофиниша и автохронометража происходит в начале 30-х годов ХХ века с появлением «камеры Кирби» — высокоскоростной кинокамеры, изобретённой Густавусом Т. Кирби и впервые примененной в 1931 году. Произведенное Kodak-Bell Lab’s устройство имело два объектива, использовало 60 мм киноплёнку, прогонявшуюся со скоростью 128 кадров в секунду. Через один объектив снималась собственно линия финиша, второй же был сфокусирован на встроенный электромеханический хронометр с вращающимися дисками, на которых были нанесены числовые отметки. Таймер системы запускался от выстрела стартового пистолета. Официальный дебют «камеры Кирби» состоялся на Олимпийских Играх 1932 года в Лос-Анджелесе. На Олимпиаде 1936 года в Берлине немецким инженерам из Zeiss-Ikon AG и Physikalisch-Technischer Reichsanstalt удалось создать нечто аналогичное: использовались две асинхронные камеры, снимающие со скоростью 50 кадров в секунду, а их совмещение давало заданную дискретность — 100 кадров в секунду. Устройство имело обозначение Ziel-Zeit Camera^. В те же 30-е годы стала применяться и техника т. н. «щелевой» киносъемки, значительно снизившая расход пленки и дающая более объективные результаты фотоконтроля. Следующим этапом развитии техники фотофиниша стало изобретение в 40-х годах электрического метода нанесения маркеров времени непосредственно на пленку с дискретностью 1/1000 секунды.^[Первая послевоенная Олимпиада 1948 года в Лондоне стала последней, где применялся «штучный продукт» — специально изготовленная компанией British Race Finish Recording Co. Ltd система фотофиниша, названная «Magic Eye» («Магический глаз"-1950-е годы прошли под знаком технологического соперничества между компаниями «Omega» и «Longines», результатом которого становились всё более новые и совершенные технологические решения в спортивном хронометраже и фотофинише. В 1949 году компания «Omega» представила систему Racend OMEGA Timer, которая указывается компанией в качестве первой серийной системы фотофиниша в мире, — в 1952 году она дебютировала под маркой Photofinish на зимней Олимпиаде 1952 года в Осло. В 1949 году компания «Longines» представляет «Chronocamera» — первый серийный спортивный кварцевый хронометр, на основе которого и кинокамеры Bolex-Paillard 16H в 1954 году благодаря инженерам компании «Longines» появился «Chronocinegines» («Хроносинэжин») — устройство фотофиниша и автохронометража, позволившее фиксировать на пленке результаты с точностью до 1/1000 с — при том, что сама камера снимала до 100 кадров в секунду. «Chronocinegines» широко применялось в высокоскоростных видах спорта. В 1963 году «Omega» представляет дальнейшее развитие систем фотофиниша и автохронометража — камеру на 35 мм пленке OMEGA Photosprint (OPS1), первый значительный шаг вперед со времени появления «камеры Кирби». Именно она стала первой официально признанной камерой фотофиниша и автохронометража на Олимпийских играх в Мехико 1968 года — первых Олимпийских играх в истории, на которых автохронометраж был признан официальным. Получая изображение через щелевой затвор со скоростью около 100 кадров в секунду, она обеспечивала точность засечки времени до 1/1000 секунды. На следующих летних Олимпийских играх 1972 года в Мюнхене была представлена более совершенная модель «Photosprint OPS 2», ставшая практически монополистом в этом секторе спортивного инструментария вплоть до начала 1990-х годов. Но фотофиниш оставался «чёрно-белым». Цветным он стал в 1981 году благодаря OMEGA Colour Photosprint (применялся впервые на Олимпийских играх 1984 года), но в силу сложности технологического процесса и высокой стоимости эта модель осталась прерогативой Олимпийских Игр до цифровой революции середины 1990-х. Олимпиада 1988 года в Сеуле стала последней, на которой применялись исключительно «пленочные» системы фотофиниша и автохронометража; в это время скорость движения пленки уже достигала 1000 кадров в секунду. При достигнутом высоком техническом и технологическом уровне у пленочных фотофинишей все ещё оставались серьёзные недостатки — прежде всего, ограниченность времени фиксации финишного створа. Пленка имела свойство рано или поздно заканчиваться, иногда она рвалась или заминалась, а процесс ее проявки был трудозатратным и не самым удобным в условиях, чаще всего далеких от лабораторных.

Принцип работы цифровой системы-Современная цифровая система фотофиниша состоит, по меньшей мере, из одной специальной цифровой камеры использующей принцип так называемой щелевой съёмки. Матрица этой цифровой камеры, в отличие от обычных камер, для съемки использует лишь один вертикальный ряд пикселов. В то же время скорость получения изображения может достигать до 10 000 линий в секунду, хотя наиболее распространенными являются системы сканирующие до 2000 линий в секунду. Большинство камер фотофиниша имеют встроенный или совмещенный таймер — в этом случае при получении изображения к каждой линии добавляется маркер времени. Получаемые данные передаются на компьютер, где при помощи специализированного программного обеспечения линии склеиваются в одно непрерывное изображение финишной линии на протяжении времени активного захвата. Оператор или судья фотофиниша расшифровывает полученное изображение, определяя порядок прихода и/или время участников.Дальнейшие операции с изображением определяются порядком или правилами состязаний.                                                                                              

Особенности функционирования-Получаемое изображение фотофиниша являет собой промежуточное звено между фото и киносъемкой — это одно статическое изображение движущихся объектов зафиксированных на протяжении определенного периода времени в одном изображении. Если предмет будет статичен в отношении линии съемки — то фиксироваться будет только та часть, которая находится в линии съёмки. Чем выше скорость движения объекта и чем ниже скорость получения изображения — тем ýже получится его изображение — часть поверхности объекта, пересёкшего линию съёмки, попросту не будет зафиксирована. При обратной ситуации — низкой скорости объекта или высокой скорости съёмки — объект будет шире, чем он есть на самом деле, поскольку одна и та же область его поверхности, пересекающая ось съёмки, была отображена более одного раза, но добавлена к изображению. В связи с этим в разных видах спорта используется разная скорость съёмки, а в лёгкой атлетике это касается и видов — например, спринта и средних дистанций, где скорость атлетов на финише разнится. При этом изображение полученное при разных скоростях съемки будет иметь разную освещенность — при одних и тех же параметрах оптической системы камеры — более темное при высокой скорости съемки и более светлое при низкой. С большей потребностью в свете связаны и параметры в отношении требования к светосиле оптики используемой в камерах фотофиниша. Другой особенностью является рабочая высота матриц(ы), используемой для съемки, которая обуславливает протяжённость финишной линии, которая будет охватываться камерой фотофиниша. При особо широких финишных линиях (например, в гребле и ряде других видов) обычно нужны максимальные значения ширины захвата. Если же ширины захвата имеющихся систем не хватает, то организаторам приходится использовать несколько камер для каждого из участков финишной линии.

«Полосатость» изображений»-Высокая скорость съемки имеет и другую особенность — при работе в условиях прямого искусственного освещения, работающего от сети переменного тока (прежде всего в залах), получается изображение разной интенсивности освещенности — связанное с несущей частотой в электросети (фазой), которое в итоге выглядит как «полосатое». Исключением из общих правил есть лишь в EtherLynx PRO, где имеется возможность компенсации влияния «фазированного» источника света.

Фотофиниш в спорте-Наличие протокола фотофиниша является одним из обязательных условий при ратификации мировых рекордов в легкой атлетике и ряде других видов спорта входящих в программу Олимпийских игр. С появлением высокоскоростных цифровых камер системы фотофиниша также они используются и в мотоспорте — им оснащены все места проведения гонок Формулы-1, NASCAR и ряд других мест проведения высокоскоростных гонок. Преимущественно порядок прихода определяется по первой поверхности участника коснувшейся вертикальной плоскости финишной линии. Но всё же есть виды спорта, где обуславливается конкретная часть спортсмена или его инвентаря, по которой определяется его приход. В большинстве олимпийских видов спорта также описаны требования и порядок работы системы фотофиниша.

В легкой атлетике-Согласно соревновательным правилам ИААФ на 2010—2011 годы, для обеспечения полностью автоматического хронометража (аппаратуры, автоматически запускающей таймер от выстрела стартового пистолета и регистрирующей финиш посредством признанной ИААФ системы фотофиниша — Fully Automatic Timing and Photo Finish System) должно быть использовано, по меньшей мере, две независимые друг от друга системы, с камерами, установленными по обе стороны дорожки, получающие изображение финишной линии с момента её пересечения с линиями дорожек. Корректность установки камер определяется посредством оценки изображения черных прямоугольников (не шире 2 см), нанесённых с внутренней стороны финишной черты, прилегающей к линии каждой из дорожек: получаемое изображение должно иметь цвет финишной линии, разделённый чёрными полосами, образованными чёрными прямоугольниками на местах пересечений финишной линии с линиями дорожек. Оборудование фотофиниша должно быть проверено на точность не позднее 4-х лет до начала старта. Перед началом беговой программы Главный судья на фотофинише, Рефери по беговым видам и стартер, проводят т. н. тест на ноль (zero-test) для текущей проверки точности измерения времени и корректности установки оборудования. Для этого в створе финишной черты производят выстрел из стартового пистолета с подключенным стартовым датчиком фиксируя это на фотофинише. После чего определяют период между появлением дымка или пламени и сработкой стартового датчика: это время должно быть постоянным и не превышать 1/1000 с. Для чёткого определения дорожки финиширующего участника в спринте рекомендуется использование клеящихся номеров, по номеру дорожки участника. Порядок первенства определяется по первой поверхности торса атлета. Под торсом указывается тело атлета без рук, ног, головы и шеи. У женщин учитывается и грудь (начиная с соска): довольно часто в спринтерских видах разница в приходе состоит именно в этом расстоянии. У мужчин же учитывается и выступ в районе таза, хотя эта часть тела «приходит первой» только когда спортсмен бросает бежать перед линией финиша, что чаще всего происходит на средних и длинных дистанциях. С конца 2008 года на средних и длинных дистанциях (если в забеге не используются транспондеры (RFID)) в фотофинишах «Seiko» и Lynx System Developers применяется дополнительные цифровые камеры (IdentiLynx), интегрированные и синхронизированные с изображением фотофиниша, которые фиксируют финиширующих участников с разных ракурсов. Это нововведение было вызвано тем, что рекомендуемые клеящиеся номера стартующих на этих дистанциях часто отклеивались задолго до финиша. Ранее судьи сверяли приход участников и их номера по отдельной видеозаписи и изображению фотофиниша, что иногда значительно задерживало объявление результатов на этих видах. «Seiko» — компания, обеспечивающая официальный хронометраж основных соревнований ИААФ (Чемпионатов, Кубков мира и др.) — предоставляет оборудование на эти старты. На легкоатлетической программе Олимпийских игр используется оборудование компании «Omega», официального хронометриста Международного Олимпийского Комитета с 2001 года.Фотофиниш ALGE OPTIc2n. Новое поколение компьютерных систем фотофиниша - система OPTIc2n. Камера системы создана с использованием новейшей CCD-линейной матрицы. Это позволяет успешно использовать камеру даже при плохом освещении. Камеру отличает высокая скорость записи: до 3000 линий в секунду и высокое разрешение: до 1360 пикселей. Компьютерная система фотофиниша OPTIc2n поставляется с программным обеспечением обработки результатов. Цветная линейная камера сканирует финишную линию в режиме "true color" (24 bit, 16.8 млн. цветов) и сохраняет данные на жестком диске компьютера. Сохраненные данные в любой момент могут быть выведены на монитор или распечатаны.  

Ответить / Цитировать