Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Jak se měří olympijské hry. I tisíciny sekundy mají cenu zlata

aktualizováno 
Rychlobruslení i sprint analyzuje počítač od startu až po cílovou čáru. Superpřesné měření času neodmyslitelně provází moderní olympijské hry. Začínalo se u pětin vteřiny, nyní přesnost přesahuje milisekundy a výsledky jsou dostupné v reálném čase po celém světě.

Nová startovací pistole Omega | foto: Omega

Zlato a stříbro k sobě může mít opravdu blízko. Své o tom ví třeba německá sáňkařka Niedernhuberová, která přišla o nejcennější kov, protože zajela závod o dvě tisíciny pomaleji, než její krajanka. Kdyby byl cíl jen o pět centimetrů blíže, vyhrála by. A v šedesátých letech by na prvním místě nejspíše stanuly obě - mechanické stopky a lidští rozhodčí by takto těsnou výhru vůbec nedokázali rozlišit...

Každá tisícina vteřiny může rozhodnout o výhře nebo prohře. Zvláště u rychlostních sportů, jakými jsou sprint, rychlobruslení nebo sáně, vědí sportovci moc dobře, že rozdíl mezi jednotlivými výkony je z hlediska času sotva měřitelný. Právě proto musí být měření velice přesné, ověřitelné a férové. Tady už dávno nestačí lidský odhad - z olympiád se brzy stala přehlídka nejmodernějších technologií pro měření času.

Omegascope z roku 1962 umožnil zobrazovat čas s přesností na desetinu vteřiny přímo v záběruRychlobruslení

Vlevo vidíme záběr přístroje Omegascope, který už v roce 1962 umožnil měření synchronizované se stopkami přímo ve fotografii. Tento systém se vyvinul do dnešního digitálního měření (vpravo), kdy je cílová kamera schopna pořídit 2000 snímků za vteřinu a počítač analyzuje data v reálném čase. Během několika okamžiků je vidí jak rozhodčí, tak diváci.

Každý měřící systém je mnohonásobně zálohován. Na olympiádě se závody neopakují, proto musí být stopování řešeno redundantně - výjimkou nejsou ani tři záložní systémy a průběžný tisk výsledků na papír. Oficiálně se výsledky udávají s přesností na tisíciny vteřiny, interně se pracuje s čísly ještě o řád podrobnějšími.

Ne každý ale podléhá technokratickému boji o lidsky nepředstavitelné a neměřitelné zlomky vteřiny. Třeba Bob Fayfield, šéf firmy, která navrhuje senzory pro podobná měření, varuje: "Stopování na milisekundy považujeme za pokrytectví, (měření) zkrátka není tak přesné."

Na čase až do roku 1912 příliš nezáleželo

Olympiáda v historii

Podle legend založil olympijské hry sám Herákles, první starověká olympiáda se konala v roce 776 před Kristem. Atletické soutěže se v Olympii konaly až do roku 394 po Kristu, kdy je zrušil římský císař Theodosius Veliký.

Novodobé olympijské hry nejprve zkusila rozdmýchat revoluční Francie roku 1796, kdy byl také ve sportu poprvé použit metrický systém. Definitivní úspěch ale zaznamenal až baron Pier de Coubertin, který roku 1894 založil Mezinárodní olympijský výbor (MOV) a roku 1896 zorganizoval první moderní olympijské hry, symbolicky v Athénách.

Staří Řekové na olympijských hrách čas neměřili. Důležité bylo pořadí, nikoli čas. O nejrychlejších běžcích se říkalo, že sprint (cca 200 metrů) uběhli "na dobu jednoho dechu." Taková subjektivní přesnost by asi dnes nikoho neuspokojila.

Měření časů ovšem provází novodobou olympiádu od jejích začátků v roce 1896. V té době již existovaly stopky. Hodinářská společnost TAG Heuer si je patentovala už v roce 1869, čas měřily s přesností na pětinu vteřiny. To byla také přesnost, se kterou byly měřeny první sporty novodobých olympijských her. Třeba americkému běžci Thomasovi Burkemu napočítaly ve sprintu na 100 metrů čas 12 vteřin.

Zpočátku byl přístup ke stopování poměrně volný, časům se nepřikládala priorita. Teprve Letní olympijské hry ve Stockholmu v roce 1912 přinesly radikální změnu. Čas se začal měřit všem sportovcům, nejen vítězům. Neoficiálně se také experimentovalo s propojením stopek a elektronických čidel. Bylo jasné, že příští olympijské hry už se neobejdou bez oficiálního časostroje. Tím se staly nové stopky Micrographe s přesností na setinu vteřiny.

To už ale sbírala konkurence síly - hodinářská společnost Omega se na stadionech po celém světě učila, jak co nejlépe a nejpřesněji měřit časy v různých atletických disciplínách (především běžeckých). Omega také dodávala informační tabule pro fotbalové stadiony, včetně pražských (viz obrázek). Díky akvizici firmy Lemania Lugrin a nasbíraných zkušeností byla Omega nejlépe připravena poskytnout jednoduše ovladatelné měřiče času pro olympiádu v Los Angeles (1932).

Nástup důkazních fotografií

Rok 1932 je v olympijském časoměření přelomovým. MOV poprvé svěřil kompletní zodpovědnost za měření času jedné firmě - Omega dodávala, spravovala a ovládala všech třicet časostrojů a zajišťovala tak kompletní měření všech disciplín, které to vyžadovaly.

Omega vzpomíná na začátky měření (reklama z roku 2006)

Omega vzpomíná na začátky měření (reklama z roku 2006)

V Los Angeles bylo během dvou týdnů pokořeno více než 18 světových rekordů, i to pravděpodobně přispělo k tomu, že do budoucna se měření času stalo neodmyslitelným aspektem olympijských her, a to jak letních, tak zimních. K jejich přesnému zachycení pomohly také nové "Kirbyho kamery", které umožňovaly na každé filmové políčko zároveň zobrazit přesný čas od odstartování závodu. Jde o princip, který dodnes využívají nejmodernější systémy pro olympijské stopování - synchronizace obrazu a časových údajů (time-stamping, časové razítko).

XI. letní olympijské hry, které se konaly roku 1936 v Berlíně, byly první, které diváci mohli sledovat v přímém televizním přenosu. Z hlediska časoměření sice nepřinesly tyto poslední předválečné hry takový převrat jako hry v Los Angeles, ale předznamenaly směr, kterým se vývoj nových stopovacích nástrojů ubíral. Hvězdou berlínských her se totiž stal americký sprinter Jesse Owens, jehož rekordní časy zůstaly na dlouho dobu nepřekonatelnými milníky. A honba za rekordy inspirovala zástupce Omegy, Paula-Louise Guignarda, k předvídavému postřehu: "Psal jsem technickou zprávu o řízení závodů a doporučil jsem, aby se napříště použilo fotoelektrické ověření."

Precizní elektronika, porážející lidský postřeh na celé čáře, se začala objevovat v druhé polovině dvacátého století. Vidíme zde přinejmenším čtyři jasné principy, které se dodnes zachovaly, a nadále jsou zdokonalovány:

  • elektronické časoměření - od mechanických stopek se přešlo na stopky digitální, které využívají přesné frekvence oscilace oxidu křemičitého, a nabízejí tak vyšší přesnost (poprvé oficiálně použilo Seiko v roce 1964)
  • propojení s obrazem - pro okamžitou i zpětnou analýzu výsledků je, zvláště u skupinových závodů, důležitá cílová fotografie, přímo propojená se stopkami
  • nezávislost na lidském postřehu - časoměření se postupně oprošťovalo od lidského faktoru: člověk pouze odstartuje závod, ale samotné stopování už mají v režii přístroje
  • prezentace výsledků v reálném čase - olympiáda není jen svátek sportovní, ale především mediální, a tomu odpovídá i snaha diváka co nejrychleji informovat o průběžných i konečných výsledcích, třeba i s použitím grafiky zobrazující televizním divákům srovnání s předchozími závodníky (např. u rychlobruslení)
Omegascope

Omegascope umožnil v roce 1964 sledovat divákům v Evropě, Asii i Severní Americe přesný čas i mezičasy přímo na televizní obrazovce, v přímém přenosu.

Cílová fotografie

Cílová fotografie dokáže rozlišit vítěze i v závodě, kde rozhodují doslova centimetry. Rozhodující není první "dotyk" tělem, ale okamžik, kdy se cíle "dotkne" trup.

Časování na Olympiádě

Přelomové okamžiky v měření času na olympijských hrách - od mechanických stopek po RFID a laser.

1896, Athény - první moderní olympijské hry, použity mechanické stopky s přesností cca na pětinu vteřiny

1912, Stockholm - cílová fotografie pro posouzení těsných běžeckých závodů

1920, Antverpy, Paříž, Amsterdam - stopky poprvé měří na setinu vteřiny

1932, Los Angeles - Kirbyho kamera zabírá současně cílové pole i čas a umožňuje tak nejen rozhodnout, kdo doběhl první, ale i velmi přesně změřit běžcův čas. Omega je poprvé oficiálním časoměřičem olympijských her, na místě má kromě techniků i hodináře.

Záběr z Kirbyho kamery umožnil poprvé změřit čas jednotlivým běžcům

Záběr z Kirbyho kamery umožnil naráz změřit čas jednotlivým běžcům na zlomky vteřiny.

1948, Svatý Mořic - štěrbinová kamera pro vysokorychlostní cílovou fotografii

1952, Helsinky - Omega si vysloužila Kříž za zásluhy od Olympijského výboru za řešení spojující digitální ("quartz") stopky a vysokorychlostní kameru s přesností na setinu vteřiny

1964, Tokyo - čas závodníků je poprvé v živém přenosu zobrazován i v televizním přenosu, a Seiko, které se v roce 1964 stalo oficiálním olympijským časoměřičem poprvé, propojilo startovací pistoli se stopkami

1968, Mexico City - plavecké dráhy jsou vybaveny dotekovými čidly pro přesné měření časů

1972, Mnichov - u sprintu se bere v úvahu reakční čas běžců, pokud se rozeběhnou dříve, než cca desetinu vteřiny po výstřelu, start se opakuje. (Chcete si změřit svůj přibližný reakční čas?)

1976, Montreal - velké tabule ukazují divákům výsledky v reálném čase

1992, Albertville - digitální cílové foto s integrovaným časovým razítkem umožňuje okamžitou kontrolu výsledků

1996, Atlanta - cyklisté a maratonští běžci sledování pomocí rádiových vysílačů

2002, Salt Lake City - u zimních sportů (například sáně) je místo na sníh náchylných laserů použito infračervené záření. Běžkaři jsou v reálném čase sledování pomocí RFID čipů

2004, Athény - cílová rovinka je snímána rychlostí tisíc snímků za sekundu

Moderní stopování na desetitisíciny vteřin

Po více než stoletém vývoji olympijského časoměření jsou dnes letní i zimní hry technologickými vymoženostmi doslova prošpikovány. Nejenže můžeme sledovat čas a polohu jednotlivých závodníků v reálném čase (nově také on-line), ale nové technologie umožňují tyto informace také zajímavě vizualizovat v televizním přenosu. Vysokorychlostní kamery jsou propojené s počítačem a synchronizovány s přesnými stopkami, aby nabídly vysoce přesné výsledky pro každého sportovce ihned po dokončení závodu.

Stopování sprintu bylo velice sofistikované již v roce 1968 v Mexicu

Stopování sprintu bylo velice sofistikované již v roce 1968 v Mexico City. Na schématu vidíme startovací bloky, startovací pistoli propojenou se stopkami, se kterými jsou synchronizovány veškeré záběry televizních kamer.

Míru propracovanosti celého dnešního systému si můžeme ukázat třeba na 100m sprintu, disciplíně, která vyžaduje skutečně precizní měření, neboť rozdíly mezi jednotlivými běžci mohou být v řádu milisekund.

  • běžci jsou připraveni na startovacích blocích, každý z nich je vybaven dotekovou ploškou a reproduktorem
  • rozhodčí vypálí "výstřel" ze startovací pistole, ten se ozve z reproduktoru za každým závodníkem
  • startovací pistole spustí měření času
  • pokud některý ze závodníků vystartuje dříve, než uplyne minimální reakční doba (0,1 s), je start opakován
  • celý běh je sledován mnoha pojízdnými kamerami
  • cílovou rovinku sleduje několik nezávislých, vysokorychlostních kamer, synchronizovaných s časem od startovního výstřelu
  • počítač vyhodnotí polohu trupu každého závodníka a vypočítá časy
  • ty jsou během cca vteřiny dostupné jak rozhodčím, tak divákům
  • rozhodčí poté mají k dispozici i podrobnou kompozitní fotografii výsledku, aby mohli případně upravit chybně rozpoznaný trup apod.

Měření času u různých disciplín

Individuální disciplíny, třeba sjezd nebo slalom, umožňují změřit čas velmi přesně, a to laserovým paprskem v místě cílové "pásky". Při průjezdu cílem závodník paprsek přeruší a počítač okamžitě zastaví stopky.

U dálkových disciplín, jakými jsou třeba běh na lyžích, jsou závodníci či závodnice vybaveni RFID čipy. Lze tak automatizovaně sledovat jejich pohyb na trati, odečítat mezičasy a všechny výsledky v reálném čase zobrazovat rozhodčím i divákům.

Rychlobruslení se velmi podobá výše popsanému sprintu - startovací pistole spustí stopky. V cíli se používá jak vysokorychlostní štěrbinová kamera (dokonce dvě kamery), tak laserový paprsek.

U zimních venkovních sportů se od roku 2002 k měření využívá místo laserového paprsku infračervený, protože kondenzace vlhkosti nebo sníh nepatrně ovlivňoval recepci laserového paprsku, a časy dopoledních a odpoledních závodníků se tak mohly nepatrně lišit. V zájmu ještě vyšší přesnosti se místo souvislého paprsku používají extrémně krátké pulzy - teprve pokud je paprsek přerušen několik pulzů za sebou, je čas stopnut.

Měření času na olympiádě ve Vancouveru

Letošní zimní olympiáda nepřinesla žádné převratné změny, co se měřících technologií týče. Oficiálním časoměřičem je opět Omega, která do Kanady vyslala více než dvě stovky profesionálních časoměřičů, kterým asistuje 290 místních dobrovolníků.

K měření času, sledování závodníků a okamžitému prezentování výsledků je použito vybavení vážící dohromady kolem 250 tun. Jde o jednu z nejrozsáhlejších akcí firmy Omega vůbec. Srovnejme to s olympiádou v roce 1936, kdy si jediný zástupce této firmy do Berlína přivezl pouhých 27 stopek.

Jistota je jistota

Každý měřící systém je mnohonásobně jištěný. Pro případ, že by došlo k poškození kabelu nebo výpadku proudu, je každý subsystém vybaven záložním, takže nedojde ke ztrátě dat. Pro jistotu dochází také k průběžnému tisku všech výsledků.

Redundantní systémy také zajišťují dostatek "důkazních materiálů" pro případ, kdy by někdo ze závodníků vznesl stížnost. Ne vždy je ale zpochybnění výsledků bezpředmětné. Tisícinová přesnost některých stopek totiž přesahuje toleranci určitých senzorů, jako tomu bylo třeba v závodě saní z roku 1998. Vědci i konstruktéři ale nadále pracují na dalším zpřesňování už tak velmi přesných měřících strojů a čidel.

Stroje dokonce předvídají lidskou nedokonalost a počítají s ní. Třeba případ, kdy sprinter opustí startovací bloky dříve než desetinu sekundy po výstřelu, je považován za předčasný start, neboť člověk údajně není schopen dříve zareagovat.

Plavci - odrazPlavci - cíl

Také u plaveckých soutěží jsou speciálními dotykovými plochami kontrolovány startovní bloky i cílové stěny bazénu. Dotyková plocha na konci dráhy je aktivována pouze soustředěným tlakem, takže rozložený tlak vody nebo vln ji nechává netečnou.

Jde možná o přehnaně opatrné opatření, ale sportovci jsou za ně často rádi: "Atleti jsou vděční za elektronický důkaz," říká americká plavkyně Nancy Hogshead. "Už není na lidském úsudku, na lidském oku. Když vyhrajete medaili díky setinovému rozdílu, jste rádi, že do toho nevstoupila lidská chyba."

Právě Nancy v roce 1984 získala zlatou medaili společně s Carrie Steinseiferovou, obě měly stejný výsledný čas. Ten se tehdy měřil oficiálně pouze na setiny sekundy, a tak nebylo možné "rozseknout" souboj zkontrolováním dalšího desetinného místa. Dnes už by tento rozdíl, odpovídající několika milimetrům, sesadil jednu z nich na stříbrné místo. Takže i relativní nepřesnost má někdy cenu zlata.

Zdroje:

Autor:




Hlavní zprávy

Další z rubriky

„Počítačovou evolucí“ vytvořený návrh křídla pro Boeing 777. Podobné uspořádání...
Počítač navrhl křídlo pro Boeing 777. A je už na pohled jiné

Konstruktéři si nechali od počítače od základu navrhnout nové křídlo pro Boeing 777. Výsledný návrh je lehčí než dnešní konstrukce a ve vnitřku skrývá prvky,...  celý článek

Testovací dodávku StreetScooter německé pošty poznáte zejména podle...
Nová poštovní dodávka nepotřebuje řidiče. Svezli jsme se, nepřejela nás

Mnichov (Od zpravodaje Technet.cz) Autonomní poštovní dodávku, která může bez řidiče za volantem popojíždět po městě, nyní testuje společnost Deutsche Post. V rámci ukázkových jízd na konferenci...  celý článek

Tento Šmolík Š.2 je exponátem Leteckého muzea Kbely.
První vojenský letoun československé konstrukce nepotěšil Francouze

První vojenský letoun československé výroby vznikl v roce 1920 v budoucím Letovu a jeho konstruktérem byl Alois Šmolík. Z typu byla odvozena i civilní létající...  celý článek

Česká spořitelna, a.s.
Náborová podpora pro region Severozápadní Čechy

Česká spořitelna, a.s.
Středočeský kraj
nabízený plat: 20 000 - 24 000 Kč

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.