深圳市派賽彩體育科技有限公司
體育電子設備研發總監
第32屆奧運會於2021年8月8日在東京落幕。縱觀這屆奧運會，中國代表團表現出色，成績斐然。
其中，有壹個人雖然沒有登上領獎臺，但他能以黃種人的身份代表中國參加該項目的決賽，已經是壹大奇跡，那就是“飛人”蘇！百米賽跑是個奇跡，瞬間舉國沸騰。半決賽9.83秒，決賽9.98秒，刷新亞洲紀錄，再次挑戰黃種人的極限！
妳可能會想，百米賽跑的計時怎麽可能精確到微秒？
準確的計時是衡量壹個運動員跑步速度最有效、最直觀的標準。無論是之前的成績載入史冊，還是新的成績會打破之前的記錄，計時越準確，記錄成績的意義就越大。
人類在追求更快更強速度的同時，時間測量的精度也在提高。當我們還在研究中學題“裁判應該先聽到槍聲還是先看到煙才開始計時”的時候，奧運會就已經進入了全自動電子計時的時代。
& gt& gt& gt& gt這個機械時代
1896年第壹屆雅典奧運會，采用瑞士浪琴公司制造的手動計時懷表。眾所周知，人工計時容易受人為因素影響，準確度不高，誤差會很大。
機械計時表的精度在不斷提高，但其精度甚至無法接近1/10秒，1/10秒在百米賽中所能產生的距離差也很明顯。直到1932，在本屆奧運會上使用了機芯為1130的計時碼表，計時碼表的精度有了重大突破，逼近1/10秒。
& gt& gt& gt& gt新生電子時代
1949年，歐米茄公司和英國競賽終端唱片公司* * *制作了壹臺由應時駕駛的時間記錄器，並在1952年的赫爾辛基奧運會上使用，這是競賽計時的壹大突破。從此，應時奧運會進入了電子計時時代。
應時電子記錄儀的精度不僅可以達到1/100，而且計時更加穩定，誤差大大減小。還可以附高速打印機，即時打印比賽成績，功能更強大。
& gt& gt& gt& gt光影結合時代
其實早在1945，歐米茄就研發出了第壹臺移動獨立光電眼設備，號稱“魔眼”。精度高達1/1000 s，高速拍攝的照片可以解決肉眼無法判斷輸贏的問題，運動員也不用爭分奪秒的停線計時。1948奧運會用的。
開發了1949“狹縫”終端攝像機，與光電眼設備“魔眼”相結合，開啟了運動計時的新時代。然後創新技術不斷誕生，光影結合的設備不斷升級優化。
& gt& gt& gt& gt信息化時代
隨著信息技術的蓬勃發展，給百米賽跑計時帶來的進步是突飛猛進的。在1992中，美國公開了壹種利用終端攝像頭和光電傳感器確定比賽時間的方法，幀間隔為1/25秒。發令槍啟動，計時設備觸發，運動員起跑，當他們通過終點線並中斷輻射源和探頭傳感器的輻射時，光電傳感器產生信號相應記錄時間。
1994年，中國公布了壹種圖像顯示計時裝置，通過普通電視實現了比賽的即時終點圖像。2002年美國可以在屏幕上顯示的賽跑計時系統，2006年日本通過移動終端的信息記錄、管理和通信系統，2012年歐米茄發明的分辨率高達百萬分之壹秒的量子計時器...
科技的創新和進步將計時器推向了更加完美和精確的高度，在奧運比賽中發揮著至關重要的作用。
由於技術限制，1932之前的奧運會都是手動計時。那麽如上所述，裁判是在槍響後開始計時還是在看到煙後開始計時呢？
答案是，看到大炮冒煙就開始計時。因為常溫下聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，從起跑線傳來的槍聲到達終點計時裁判的耳朵大約需要0.29 s。運動員跑了幾米裁判才開始計時，顯然是不現實的。光在空氣中的傳播速度約為3*108m/s，所以槍煙的傳播速度比炮火快得多，時間可以忽略不計。
但是，槍壹開，煙就散了，遠遠地就虛幻了，觀察不到。裁判也很難準確把握煙霧出現的瞬間。再加上裁判之間的反應速度、按鍵和捏表的靈敏度等主觀因素不同，所以球員成績的記錄會有大大小小的偏差。這是壹種非常不嚴謹的計時方式，在某種程度上是不公平的。
為了消除人類差異造成的計時偏差，人類想到了用電子技術代替人工。
於是，在1932，出現了壹臺“科比相機”，可以在終點線拍照，並準確計時，然後進行了光影結合。1964連接了發令槍、計時器和終端攝像頭，壹體化的系統設計將計時精度提升到了壹個新的高度。
到目前為止，高速光感終端相機每秒可以拍攝數千張照片並制作組合圖像，高精度量子定時器也可以將誤差精確到千分之壹秒。人類可以自豪地說，本屆奧運會幾乎不會出現計時誤差造成的不公平。
奧運會百米賽跑計時程序發展到今天，其復雜程度和先進程度是不可想象的。發令槍、發令槍和終端計時設備都連接上了，指令信息就可以即時發送和傳達。
不僅是奧運會，所有國際賽事的100米比賽都需要使用起跑裝置和深蹲起跑。裁判下達各位置和準備的指令，參賽選手必須立即做出相應的動作，將腳放在起跑裝置上並施壓，做好起跑準備，只等槍響。計時官拉動啟動器，終端計時設備立即啟動；同時，為了保證公平，每個跑者起跑裝置上的揚聲器會放大指令槍聲，跑者開始起跑。
根據奧林匹克田徑運動的規定，在做出最後的起跑姿勢後，在發令槍響之前，不允許移動或做出任何起跑動作，否則將被判定為搶跑，直接取消比賽資格。不能用聲音或動作幹擾別人，否則會被算跑犯規。
為了防止失控，電子起動機的腳踏板上裝有壓力傳感器。考慮到運動員聽到槍響的反應時間不會小於0.1s，而且在起跑的瞬間雙腳要在腳板上施加相當大的力才能獲得瞬間的初速度，所以奧運會百米賽中規定運動員對發令槍的壓力在0.1s內大於30N。如果有人試圖逃跑，必須發布新的命令。
100米賽跑運動員必須壹直在自己的跑道上跑。如果他跑錯了，他不會被計算在內。到達終點的參與者依靠運動員的軀幹，不包括頭、頸、臂、腿、手和腳。第壹個到達終點的人排名第壹。如果成績相等，排名並列；如果決賽第壹名不分伯仲，裁判會根據情況決定是否重新比賽。如果沒有，就並列第壹。
妳可能覺得以現代鐘表的高精度，平行結果的概率比不上彗星撞地球？事實上，奧運會百米賽跑的計時精度只有千分之壹秒，所以仍然有可能並列排名。
軌道末端有紅外光電攔截系統。當第壹名運動員沖過終點線時，會觸發激光信號，激光攔截設備會迅速顯示第壹名運動員的成績。還有平行於終點線安裝的高速線性攝像頭，可以掃描圖像，以每秒上千張圖片的速度向計時表發送信息；電腦把圖像和時間結合起來，然後技術人員通過圖像判斷結果，最後得出比賽結果。
百米賽跑作為壹項古老而傳統的比賽，壹直以來都是用最原始的方式挑戰人類的極限。我們在不斷突破自己，對計時的功能性和精準性有了越來越嚴格的要求。
那麽，人類的極限在哪裏？1968年墨西哥奧運會百米賽跑，人類首次突破10秒大關。破紀錄的偉人大衛·帕爾說，“那是壹扇虛掩的門”。