Photo finish es un sistema de software y hardware para fijar el orden de cruce de la línea de meta por parte de los participantes de la competición, lo que da una imagen que puede ser visualizada repetidamente en el futuro.
El acabado fotográfico funciona según el principio de la fotografía de hendidura: la imagen se proyecta a través de una rendija estrecha (y en el acabado fotográfico digital, se fija una línea de un píxel de ancho). La imagen estática resultante se "toma" de estas tiras, como un patrón en una alfombra.
Todos los sistemas modernos de photo finish tienen un cronómetro sincronizado con la señal de salida. Esto le permite obtener no solo el orden de llegada, sino también el resultado exacto de los participantes que cruzaron la línea de meta.
La primera mención conocida del uso de un photo finish se remonta a finales del siglo XIX, cuando se utilizaba una cámara ordinaria para determinar el ganador de las carreras . En la edición de mayo de 1882 de Nature, el pionero de la fotografía de velocidad Edward Muybridge publicó una carta en la que afirmaba que "en un futuro próximo, los resultados de carreras importantes dependerán de la fotografía a partir de la cual se determinará el ganador". La fotografía más antigua conocida de un acabado fotográfico está fechada el 25 de junio de 1890. Además de los sorteos , las ventajas de la entonces innovación técnica pronto se aplicaron a varios deportes con acabados masivos. Se utilizó por primera vez en los Juegos Olímpicos de 1912 en Estocolmo [1] . Pronto, se hicieron evidentes las deficiencias técnicas de la fotografía para fijar tales eventos. Entonces, durante el tiempo que la cortina se movía en el obturador de la cámara, los caballos lograron hacer un camino de unos 10 centímetros de largo, la cámara no pudo capturar a todos los que cruzaban la línea de meta (sin embargo, este problema se solucionó en parte un poco). más tarde usando varias cámaras tomando fotografías a la vez), etc. A pesar de que se utilizaron técnicas fotográficas mejoradas para el acabado fotográfico hasta al menos principios de la década de 1940, los experimentos comenzaron ya en la década de 1920 con fotografía de película progresiva y de rápido desarrollo.
En 1926, la Federación Atlética Danesa introdujo un dispositivo de acabado fotográfico utilizando la técnica de fotografía de hendidura [2] . En 1928, el dispositivo se utilizó en los Juegos Olímpicos de Amsterdam [3] . A principios de la década de 1930 se produce una revolución en la combinación de acabado fotográfico y sincronización automática con la llegada de la cámara Kirby, una cámara cinematográfica de alta velocidad inventada por Gustavus T. Kirby y utilizada por primera vez en 1931. Fabricado por Kodak-Bell Lab's, el dispositivo tenía dos lentes, usaba película de 60 mm y funcionaba a 128 cuadros por segundo. La línea de meta en sí se filmó a través de una lente, mientras que la segunda se enfocó en un cronómetro electromecánico incorporado con discos giratorios en los que se aplicaron marcas numéricas. El cronómetro del sistema se puso en marcha disparando la pistola de arranque [4] . El debut oficial de la "cámara Kirby" fue en los Juegos Olímpicos de Los Ángeles de 1932 . En los Juegos Olímpicos de 1936 en Berlín , los ingenieros alemanes de Zeiss Ikon AG y Physikalisch-Technischer Reichsanstalt lograron crear algo similar: se usaron dos cámaras asíncronas, disparando a una velocidad de 50 cuadros por segundo, y su combinación dio la discreción especificada: 100 cuadros. por segundo. El dispositivo fue designado Cámara Ziel-Zeit [5] . En los mismos años 30 se empezó a utilizar la técnica de la fotografía de hendidura , que reducía notablemente el consumo de película y daba resultados más objetivos de fotocontrol. La siguiente etapa en el desarrollo de la técnica del fotoacabado fue la invención en la década de 1940 del método eléctrico de aplicar marcadores de tiempo directamente a la película con una resolución de 1/1000 de segundo. [6] Los primeros Juegos Olímpicos de la posguerra en Londres en 1948 fueron los últimos en utilizar un "producto por pieza" - un producto especialmente fabricado por la British Race Finish Recording Co. Sistema de acabado fotográfico Ltd llamado "Magic Eye" [7] [8] [9]
La década de 1950 estuvo marcada por una rivalidad tecnológica entre las empresas Omega y Longines, que resultó en soluciones tecnológicas cada vez más nuevas y avanzadas en cronometraje deportivo y acabado fotográfico. En 1949, OMEGA presentó Racend OMEGA Timer, que la empresa cataloga como el primer sistema de fotoacabado producido en masa del mundo, debutando con el nombre de Photofinish en los Juegos Olímpicos de Invierno de 1952 en Oslo [10] .
En 1949, Longines presenta la Chronocamera, el primer cronómetro deportivo de cuarzo producido en masa , en base al cual aparecieron las cámaras de cine Bolex-Paillard 16H en 1954, gracias a los ingenieros de la empresa Longines, las Chronocinegines (Chronosinegin) - una foto Dispositivo de acabado y cronometraje automático , que hizo posible grabar resultados en película con una precisión de 1/1000 s, a pesar de que la propia cámara disparó hasta 100 fotogramas por segundo. [11] [12]
Las "cronocinegines" se han utilizado ampliamente en deportes de alta velocidad. En 1963, Omega introdujo un nuevo desarrollo de los sistemas de acabado fotográfico y sincronización automática, la cámara de película de 35 mm OMEGA Photosprint (OPS1), el primer avance significativo desde la llegada de la cámara Kirby. Fue ella quien se convirtió en la primera cámara de foto-finish y sincronización automática reconocida oficialmente en los Juegos Olímpicos de Ciudad de México de 1968 , los primeros Juegos Olímpicos en la historia en los que la sincronización automática fue reconocida como oficial. Al recibir una imagen a través de un obturador de hendidura a una velocidad de aproximadamente 100 cuadros por segundo, proporcionó una precisión de marca de tiempo de hasta 1/1000 de segundo. [13]
En los siguientes Juegos Olímpicos de Verano de 1972 en Múnich , se presentó un modelo más avanzado "Photosprint OPS 2", que se convirtió en un monopolio virtual en este sector de las herramientas deportivas hasta principios de los años noventa. Pero el acabado fotográfico se mantuvo en “blanco y negro”. Se coloreó en 1981 gracias a la OMEGA Color Photosprint (utilizada por primera vez en los Juegos Olímpicos de 1984), pero debido a la complejidad del proceso tecnológico y el alto costo, este modelo siguió siendo prerrogativa de los Juegos Olímpicos hasta la revolución digital. de mediados de la década de 1990. Los Juegos Olímpicos de 1988 en Seúl fueron los últimos en utilizar exclusivamente sistemas de cronometraje automático y acabado fotográfico de "película"; en ese momento, la velocidad de la película ya alcanzaba los 1000 fotogramas por segundo [14] . Con el alto nivel técnico y tecnológico alcanzado, los acabados fotográficos de película todavía tenían serios inconvenientes, en primer lugar, el tiempo limitado para fijar la línea de meta. La película tenía tendencia a agotarse tarde o temprano, a veces se rompía o se atascaba, y el proceso de revelado requería mucho trabajo y no era el más conveniente en condiciones, la mayoría de las veces lejos de las de laboratorio.
Para determinar quién "llegó primero" al final de la fotografía "digital", el final de la fotografía en sí sería bastante útil. Según OMEGA, el primer acabado fotográfico es el sistema de acabado de vídeo Scan O'Vision creado en 1990, mientras que un comunicado de prensa sobre su introducción data de 1991. Se sabe que el Campeonato Mundial de Verano de la IAAF de 1991 vio el primer uso del sistema de acabado fotográfico Slit Video 1000 HD de Seiko, el primero en usar CCD . Además, el permiso para su uso junto con los sistemas de filmación se recibió de la IAAF solo unas semanas antes del inicio oficial del Campeonato [15] . En el mismo 1991, la belga Intersoft Electronics presenta su acabado fotográfico - "MacFinish". [16] . Inicialmente, tanto los fabricantes eminentes como las empresas emergentes estaban aproximadamente en la misma posición: estaban dando los primeros pasos en el uso de dispositivos y elementos básicos (CCD, computadoras personales, etc.) de reciente aparición para las necesidades de cronometraje deportivo y acabado fotográfico. El sistema de finalización de video "Accutrack" aparece utilizando secuencias de video convencionales, pero su velocidad de disparo de 30 cuadros por segundo limita su uso a las competencias atléticas de nivel básico. En los Juegos Olímpicos de Invierno de 1992 en Albertville, el sistema de video finish Scan O'Vision de OMEGA debuta, hasta ahora solo en una forma, en el patinaje de velocidad. En los Juegos Olímpicos de Verano de 1992 en Barcelona , Seiko utiliza un acabado fotográfico digital en el atletismo.
Las primeras cámaras digitales pasaron por las mismas etapas de desarrollo que las cámaras de película anteriores: los primeros modelos eran una cámara digital conectada con un temporizador y una unidad de comunicación y control, que a su vez estaban conectadas a una computadora en la que se instalaba un software especializado. para trabajar con la imagen recibida. Principalmente, una de las interfaces SCSI más rápidas en ese momento se usaba para conectarse a una computadora. Con la mejora de las matrices CCD, los desarrolladores enfrentaron el problema de la falta de velocidades de interfaz para transmitir grandes cantidades de información y un agotamiento bastante rápido del espacio libre de los dispositivos de almacenamiento de información que tenían volúmenes muy modestos en ese momento. Siempre y cuando el acabado de la foto digital permanezca en blanco y negro.
En mayo de 1994, debutó el primer acabado fotográfico en color ColorLynx de la empresa estadounidense Lynx System Developers, Inc [17] . En el mismo año, en el Campeonato Mundial de Atletismo en Gotemburgo , Suecia, Seiko utiliza un acabado fotográfico que escanea la línea de meta a una velocidad de 4000 líneas por segundo. [Dieciocho]
En 1996, OMEGA presentó su primer acabado fotográfico digital en color OSV3 (aunque hasta ahora solo para atletismo), junto con otra de sus innovaciones: una pistola de salida electrónica [19] .
En el mismo año, Lynx System Developers lanza el sistema EtherLynx, la primera cámara fotográfica del mundo con interfaz Ethernet , cuya duración para obtener una imagen de la línea de meta ahora estaba limitada solo por la cantidad de espacio libre en el disco. disco (para particiones con el sistema de archivos NTFS ) [17] .
En el Campeonato Mundial de Atletismo de Verano de 1997 en Atenas, Seiko utiliza un acabado fotográfico digital en color de 1800 HD que escanea la línea de meta hasta 4000 líneas por segundo. Sus 32 megabytes de RAM fueron suficientes para grabar solo 72 segundos: para comenzar a trabajar más, los contenidos se copiaron en discos magneto-ópticos de 230 megabytes y luego se borró la RAM [15] .
En 1998, en los Juegos Olímpicos de Invierno de Nagano , los sistemas Lynx System Developers se utilizan en varios deportes junto con los sistemas Seiko. En el mismo año, esta empresa concluye un acuerdo de cooperación con Seiko en este sector de equipamiento deportivo.
En 2003, Lynx System Developers presenta el sistema de acabado fotográfico más rápido en producción, el EtherLynx PRO, que escanea a 10 000 líneas por segundo en color de 32 bits con un solo CCD. La misma cámara también tiene el récord del ancho de la línea de meta capturada (o claridad de la imagen): 4000 píxeles.
A principios del siglo XXI, los principales cuellos de botella, en la velocidad de transferencia de datos y su volumen, se eliminaron debido al desarrollo general de la tecnología informática. SCSI fue reemplazado por IEEE-1394 y protocolos de red de alta velocidad (fibra óptica y convencional). Solo uno, un problema puramente físico, siguió siendo un escollo: cuanto mayor sea la velocidad de escaneo, más luz se necesita para obtener una imagen normalmente legible del acabado fotográfico. Algunos fabricantes (por ejemplo, Lynx System Developers) pudieron proporcionarse matrices CCD de alta sensibilidad, pero esta solución no estaba disponible para otros. Una salida parcial a esta situación fue el uso por parte de la mayoría de los fabricantes de tres matrices CCD en lugar de una, lo que a su vez generó ciertas dificultades para obtener una imagen de solo la línea de meta: debido a un sector de captura más amplio por parte de tales sistemas.
Un moderno sistema de acabado fotográfico digital consiste en al menos una cámara digital dedicada que utiliza el llamado principio de disparo de hendidura. La matriz de esta cámara digital, a diferencia de las cámaras convencionales, utiliza solo una fila vertical de píxeles para disparar. Al mismo tiempo, la tasa de adquisición de imágenes puede llegar hasta las 10.000 líneas por segundo, aunque lo más común son los sistemas de escaneo de hasta 2.000 líneas por segundo. La mayoría de las cámaras de acabado fotográfico tienen un temporizador incorporado o combinado; en este caso, cuando se adquiere una imagen, se agrega un marcador de tiempo a cada línea. Los datos resultantes se transmiten a una computadora, donde, utilizando un software especializado, las líneas se pegan en una imagen continua de la línea de meta durante el tiempo de captura activo. El operador o juez del photo finish descifra la imagen recibida, determinando el orden de llegada y/o hora de los participantes.
Las operaciones posteriores con la imagen están determinadas por el orden o las reglas de la competencia.
La imagen de acabado fotográfico resultante es un vínculo intermedio entre la fotografía y la filmación: es una imagen estática de objetos en movimiento, fijada durante un cierto período de tiempo en una sola imagen. Si el objeto está estático en relación con la línea de tiro, entonces solo se fijará la parte que está en la línea de tiro. Cuanto mayor sea la velocidad del objeto y menor la velocidad de adquisición de la imagen, más estrecha será su imagen: parte de la superficie del objeto que cruzó la línea de disparo simplemente no se fijará. En la situación opuesta -velocidad de objeto baja o velocidad de imagen alta- el objeto será más ancho de lo que realmente es, porque la misma área de su superficie, cruzando el eje de la encuesta, se mostró más de una vez, pero se agregó a la imagen. En este sentido, diferentes deportes utilizan diferentes velocidades de tiro, y en el atletismo esto también se aplica a deportes, por ejemplo, sprints y media distancia, donde la velocidad de los atletas en la línea de meta varía. [20] [21] En este caso, la imagen obtenida a diferentes velocidades de disparo tendrá diferente iluminación -con los mismos parámetros del sistema óptico de la cámara- más oscura a alta velocidad de disparo y más brillante a baja. Asociados con una mayor necesidad de luz están los parámetros relacionados con el requisito de la relación de apertura de la óptica utilizada en las cámaras de fotoacabado. Otra característica es la altura de trabajo del (de los) sensor(es) utilizado(s) para disparar, que determina la longitud de la línea de meta que será cubierta por la cámara de fotofinish. Con líneas de meta particularmente anchas (por ejemplo, en remo y otros deportes), generalmente se necesitan anchos de captura máximos. Si la cobertura de los sistemas existentes no es suficiente, los organizadores deben usar varias cámaras para cada sección de la línea de meta.
La alta velocidad de disparo tiene otra característica: cuando se trabaja en condiciones de iluminación artificial directa, alimentada por corriente alterna (principalmente en salas), se obtiene una imagen de diferente intensidad de iluminación, asociada a la frecuencia portadora en la red (fase), que en última instancia, parece "rayado". Una excepción a las reglas generales es solo en EtherLynx PRO, donde es posible compensar la influencia de una fuente de luz "en fase".
La presencia de un protocolo de llegada fotográfica es uno de los requisitos previos para la ratificación de los récords mundiales de atletismo y otros deportes incluidos en el programa de los Juegos Olímpicos. Con la llegada de las cámaras fotográficas digitales de alta velocidad, también se están utilizando en los deportes de motor: todos los lugares de carreras de Fórmula 1, NASCAR y otros lugares de carreras de alta velocidad están equipados con ellas.
Predominantemente, el orden de llegada está determinado por la primera superficie del participante que tocó el plano vertical de la línea de llegada. Pero todavía hay deportes donde se determina una parte específica del atleta o de su equipamiento, según la cual se determina su llegada. La mayoría de los deportes olímpicos también describen los requisitos y cómo funciona el sistema de foto-finish.
Según el Reglamento de Competición de la IAAF 2010-2011, al menos dos sistemas independientes entre sí, con cámaras instaladas a ambos lados de la pista, reciben una imagen de la línea de meta desde el momento en que se cruza con las líneas de los carriles. La corrección de la instalación de la cámara se determina evaluando la imagen de rectángulos negros (no más anchos de 2 cm) dibujados en el interior de la línea de meta adyacente a la línea de cada carril: la imagen resultante debe tener el color de la línea de meta, separados por franjas negras formadas por rectángulos negros en las intersecciones de la línea de llegada con las líneas de la pista. La precisión del equipo de foto-finish debe verificarse a más tardar 4 años antes del inicio. Antes del inicio del programa de carrera, el Juez Jefe de Foto-Finish, el Árbitro de Pista y el juez de salida realizan la llamada. prueba cero para la verificación actual de la precisión de la medición del tiempo y la corrección de la instalación del equipo. Para ello, se dispara un tiro desde una pistola de salida con un sensor de salida conectado en la línea de meta, fijándolo en el photo finish. Después de eso, se determina el período entre la aparición de neblina o llama y la activación del sensor de inicio: este tiempo debe ser constante y no exceder 1/1000 s. Para identificar claramente el carril del participante que llega a la meta en el sprint, se recomienda utilizar números adhesivos, de acuerdo con el número de carril del participante.
El orden de superioridad está determinado por la primera superficie del torso del atleta. Debajo del torso se indica el cuerpo del atleta sin brazos, piernas, cabeza y cuello. En el caso de las mujeres, también se tiene en cuenta el pecho (empezando por el pezón): muy a menudo, en las pruebas de velocidad, la diferencia de llegada consiste precisamente en esta distancia. En los hombres, también se tiene en cuenta la protuberancia en la región pélvica, aunque esta parte del cuerpo “es lo primero” solo cuando el atleta deja de correr antes de la línea de meta, lo que ocurre con mayor frecuencia en distancias medias y largas [22] [23 ] . Desde finales de 2008, para distancias medias y largas (si la carrera no utiliza transpondedores (RFID)) en los acabados fotográficos "Seiko" y Lynx System Developers utilizan cámaras digitales adicionales (IdentiLynx), integradas y sincronizadas con la imagen de la fotografía. meta, que capturan a los participantes que terminan desde diferentes ángulos. Esta innovación se debió al hecho de que los números iniciales de adhesivo recomendados en estas distancias a menudo se despegaban mucho antes de la línea de meta. Previamente, los jueces verificaron la llegada de los participantes y sus números contra una grabación de video separada y una imagen de foto final, lo que en ocasiones retrasó significativamente el anuncio de los resultados en estos eventos. Seiko, la empresa de cronometraje oficial de las principales competiciones de la IAAF (Campeones, Copas del Mundo, etc.), proporciona equipamiento para estas salidas. El programa de atletismo de los Juegos Olímpicos utiliza equipos de Omega, el cronometrador oficial del Comité Olímpico Internacional desde 2001.
En el ciclismo de ruta es obligatorio un photo finish, al igual que [24] en las pruebas de pista [25] El campeonato se determina por el lado exterior del neumático de una rueda de bicicleta que ha cruzado el plano vertical de la línea de meta. Con finales masivos en eventos ciclistas de varios días como el Tour de Francia , el Giro de Italia , la Vuelta a España (así como muchos otros), es la única herramienta de evaluación para determinar oficialmente el orden de entrada (a menudo la diferencia entre finalistas en un grupo es inferior a 5/10.000 s). El tiempo registrado por el photo finish es oficial; Los transpondedores , cuyas lecturas se utilizan en las transmisiones de televisión, a menudo se pierden entre los escombros o cuando se reemplazan bicicletas después de accidentes. Las salidas oficiales de la UCI (Campeones, Copas del Mundo) utilizan los sistemas de Omega, el socio oficial de cronometraje de la UCI. En las principales carreras ciclistas ( Tour de France , Giro d'Italia , Vuelta a España , etc.), los sistemas de Lynx System Developers son el equipamiento oficial.
En varias disciplinas del esquí de fondo, el uso de un photo finish es obligatorio según las reglas. El campeonato lo determina la puntera para sujetar la bota, y no la puntera del esquí, como sería lógico esperar. [26] [27] Debido a las especificidades de la distancia, los finales cercanos no son tan frecuentes y, por lo tanto, generalmente se escuchan. Así que con relativa frecuencia se recurrió a considerar la imagen de la foto finish en los Juegos Olímpicos de Invierno de 2010 en Vancouver .
El acabado fotográfico se ha utilizado en el patinaje en pista corta desde finales de la década de 1990. Pero para un deporte de patinaje de velocidad más conservador, su aplicación obligatoria oficial, estipulada por las reglas, es relativamente nueva, desde 2008. En estos deportes, la llegada viene determinada por la puntera de la pala del patín que está en contacto con el hielo. [28] [29]
Con la llegada de las cámaras digitales de alta velocidad, los sistemas de acabado fotográfico han encontrado un uso generalizado en los deportes de motor: se instalan en todos los lugares de carreras de Fórmula 1, NASCAR y otros lugares de carreras de alta velocidad. [30] La velocidad máxima de disparo de la cámara photo-finish Etherlynx PRO 10K, que se fabrica en serie desde 2003, alcanza los 10.000 fotogramas por segundo, lo que permite determinar el orden de llegada a una velocidad de 320 km/h con un espacio entre bolas de fuego de poco más de un centímetro.
En los sorteos, en las carreras y carreras, también históricamente no puede prescindir de los sistemas de foto-finish. En hipódromos individuales, el número de sistemas de acabado fotográfico es de decenas, el "precio de un error" es literalmente muy alto. También es fundamental en estas competiciones la determinación exacta del orden de llegada. Para garantizar al máximo este requisito, se instala un sistema adicional (al menos uno) en la línea de meta, que se centra en el tramo de la línea de meta donde terminarán los favoritos de la carrera. Para obtener una imagen desde ambos ángulos, tradicionalmente se instala un espejo reflectante en el interior de la pista, una "reliquia" de la era del acabado fotográfico que requería la presencia de una persona (pero que no podía estar allí). Sin embargo, con la llegada de nuevos sistemas, muchas pistas de carreras también utilizan cámaras de foto-finish desde ambos ángulos. En las carreras de caballos, el campeonato suele estar determinado por el olfato del caballo, y en las carreras de perros, por el olfato del perro. Sin embargo, incluso los dispositivos modernos a veces son incapaces de determinar el ganador en esos raros casos en los que realmente ocurre el hecho de la llegada de "nariz con nariz". Pero aún así esto sucede muy raramente, aunque casi siempre atrae la atención de la prensa local.
El acabado fotográfico es similar en principio a una cámara panorámica . Con la llegada de la cámara EtherLynx PRO, con sus 4000 píxeles de resolución vertical y una resolución horizontal prácticamente ilimitada, varios fotógrafos entusiastas que colaboran con publicaciones deportivas como Sports Illustrated y empresas como Getty Images han encontrado un nuevo uso "antiguo" para la fotografía. cámaras de acabado - para tomar fotos. El debut de la cámara de photo finish fue en los Juegos Olímpicos de 2004 en Atenas [31] .