Как работает фотофиниш?

Главным компонентом любой современной системы фотофиниша Lynx является камера со встроенным хронометром, которая фиксирует изображение финишной линии по специальной технологии «щелевой съемки». Особенности данной технологии, а также отличия камер фотофиниша от любых других фото- и видеокамер приведены в настоящей статье.

Отличия камер фотофиниша от других камер

Для начала посмотрим как финиш забега в легкой атлетике снимают стандартные фото- и видеокамеры. На фотографии ниже приведен снимок из ТВ трансляции прошедшего Чемпионат России по легкой атлетике в помещения 2021.

Всё выглядит достаточно стандартно — камеры фиксируют классическое двумерное изображение, где по обеим осям (горизонтальной X и вертикальной Y) зафиксировано пространство, окружающее линию финиш, а сама линия финиша смещена и находится под углом по отношению к камере.

Исходя из этого отмечаем два ключевых момента:

1. Изображения с обычных камер помимо самой линии финиша фиксируют значительную часть беговых дорожек слева и справа от финиша (ориентировочно на фото попало 15-20 метров горизонтального пространства).
2. Изображение статично и все спортсмены на данном снимке запечатлены камерой в один и тот же момент времени.

Именно в этих моментах, главным образом, и отличаются изображения с камер фотофиниша, которые работают совершенно другим способом:

1. В отличии от обычных камер, камеры фотофиниша фиксируют в один момент времени одну тоненькую полоску пространства линии финиша (ширина этой полосы всего 1 пиксель). Т.е. в поле зрения камеры попадает только линия финиша, а пространство  слева и справа от финиша камера не фиксируют. На изображении выше поле зрения камеры фотофиниша обозначено линией сиреневого цвета, которая совпадает с осью линии финиша. 
2. Вторым важным моментом является скорость фиксации линий финиша, которая достигает 20 000 линий в секунду! Такая высокая скорость съемки необходима для некоторых высокоскоростных видах спорта, например в мотоспорте или в Формуле-1. Для легкой атлетики применяют камеры от 1 000 до 6 000 линий в секунду. 
3. Готовое изображение фотофиниша — это не статическая картинка, а динамический ряд линий финиша, каждая составляющая которого имеет свою временную метку. Именно благодаря этой особенности мы имеем возможность присваивать очень точный результат каждому спортсмену (точность хронометража 1/10000 с). 

Посмотрим изображение этого же забега, но полученное камерой фотофиниша Etherlynx Vision Pro

Исходя из приведенного выше, мы можем выделить для себя главные отличительные моменты этого изображения:
1. На изображении приведена только линия финиша и спортсмены, которые ее пересекли. Об этом свидетельствует белый фон изображения — только линия финиша прокрашена в белый цвет на беговой дороже терракотового цвета.
2. Каждый спортсмен на изображении находится на линии финиша, но в разные моменты времени. В нижней части картинки фотофиниша размещена временная шкала (относительно времени старта забега). Горизонтальная ось — это всё ещё линия финиша в разные моменты времени.
3. Результат автоматически присваивается каждому спортсмену при вводе оператором фотофиниша порядка прихода (чёрные вертикальные линии на фото).