Een kijkje in de ultra-precieze tijdwaarnemingstechnologie van de Spelen in Tokio

Elf-en-een-halfduizend atleten. Maar liefst 79.000 buitenlandse functionarissen, ondersteunend personeel en verzamelde journalisten. In totaal 339 evenementen in 33 sporten, verspreid over 42 locaties in Japan. Driehonderdeenenzestig dagen nadat het oorspronkelijk gepland was om te beginnen. Dit zijn enkele van de significante grote cijfers als het gaat om de uitgestelde (enigszins verwarrend genoemde) Olympische Spelen van 2020 in Tokio.

Maar, althans wat de betrokken topsporters betreft, zijn de belangrijkste cijfers de kleintjes. De echt, hele kleintjes. Op de Olympische Spelen komen talloze uren hard werken van de atleten neer op milli- en microseconden.

Terwijl kijkers de cijfers onderaan het tv-scherm die elke ronde of lengte meten, als vanzelfsprekend kunnen beschouwen die atleten die erop vertrouwen – en die ingenieurs die hun nauwkeurigheid moeten garanderen – de technologie is dat wel alles.

‘Het is voor ons mogelijk om een ​​miljoenste van een seconde te meten’ Alain Zobrist, CEO van Omega Timing, tegen Digital Trends. “Marges die de meeste disciplines niet nodig hebben, en ook nooit zullen gebruiken. Met andere woorden, wat we kunnen op het gebied van nauwkeurigheid ligt ruim boven wat er van ons wordt verwacht.”

Kwantumklokken en photofinisher

Fabrikanten van luxe uurwerken zoals Omega zijn trots op hun precisie en nauwkeurigheid. Maar voor het grootste deel is het de precisie en nauwkeurigheid van de techniek. Zelfs James Bond niet, momenteel van de wereld beroemdste drager van Omega-horloges vereist precisie die meet in de miljoensten van een seconde. Zelfs Q’s beste exploderende pen heeft het fatsoen om een ​​timer in seconden te laten meten.

De Olympische Spelen zijn anders. Termen als ‘fotofinish’ werden, vrij letterlijk, bedacht om sportevenementen te beschrijven waarbij de uitkomst zo dichtbij is dat hypernauwkeurige opnameapparatuur essentieel is.

Omega is geen nieuwkomer op de Olympische Spelen. Het is een vaste waarde geweest op bijna elk evenement sinds 1932, toen state-of-the-art tijdwaarneming betekende dat er een horlogemaker gewapend met 30 zeer nauwkeurige, maar handmatig bediende stopwatches die nauwkeurig zijn tot op de dichtstbijzijnde tiende van a seconde.

Tegenwoordig doet de aangeboden technologie – zowel kwantitatief als kwalitatief – alles wat men zich toen kon voorstellen in de schaduw stellen. Voor de Spelen van dit jaar worden door Omega geleverde klokken gesynchroniseerd met een elektronisch startpistool, samen met atletiek startblokken met sensoren die de kracht van een atleet tegen de voetsteun maar liefst 4.000 keer per keer meten seconde. De finishlijnen worden ondertussen afgespeurd door de Scan’O’Vision Myria, door Omega uitgeroepen tot de meest geavanceerde fotofinishcamera uit de geschiedenis; kan tot 10.000 beelden per seconde opnemen.

De werkelijke duur van de races wordt gemeten met behulp van een Quantum Timer, een vorm van atoomklok waarbij gebruik wordt gemaakt van lasergekoelde afzonderlijke ionen die zijn opgesloten in een elektromagnetische ionenval. De technologie werd voor het eerst ontwikkeld in 2010 door natuurkundigen van het Amerikaanse National Institute of Standards en Technologie, en werd voor het eerst gebruikt op de Olympische Spelen van 2012 in Londen in de vorm van de Quantum Timer en Quantum Watertimer. Deze next-gen timers worden aangedreven door microkristallijne componenten die in de timer zijn ingebed, wat volgens Omega 100 keer groter is dan eerdere benaderingen.

Meten wat ertoe doet

Maar meten is meer dan alleen wie eerste, tweede en derde wordt in een race. Omega wordt ook toevertrouwd om andere verschijnselen op te sporen, bijvoorbeeld of er een valse start is geweest die een atleet een klein, bijna onmerkbaar voordeel ten opzichte van de concurrentie zou kunnen opleveren.

“Onze geschiedenis is het bewijs dat we steeds beter worden”, vertelde Zobrist aan Digital Trends. “Ik zou ‘beter’ echter wat duidelijker willen definiëren, omdat het niet alleen gaat om het meten van kleinere tijdsmarges waar we op een oppervlakkige manier over kunnen opscheppen. Wij denken ook in termen van beleving, voor de atleten, de toeschouwers, de media en zelfs coaches. Het is bijvoorbeeld zinvoller om valse starts nauwkeurig te meten dan om miljardsten van een seconde te registreren. Onze tijdwaarneming evolueert om de atleten beter van dienst te zijn, en niet alleen omwille van het feit, dus ik denk niet dat we te veel energie zouden verspillen aan theoretische benchmarks.”

Hij vervolgde: “Natuurlijk houden we ervan om te experimenteren en verleggen we vaak de grenzen om te zien hoe ver we kunnen gaan. Maar er zit altijd wel iets praktisch achter.”

Deze focus op het zo nauwkeurig en, belangrijker nog, snel mogelijk meten van prestaties (niet meer wachten tot de film klaar is). Het ontwikkelen van fotoafwerkingen zoals plaatsvond in de dagen vóór het direct afspelen van video's) betekent het ontwikkelen van op maat gemaakte oplossingen voor verschillende doeleinden sport.

Bij gymnastiek wordt bijvoorbeeld gebruik gemaakt van A.I. posedetectie die kan worden gebruikt om te beoordelen hoe nauwkeurig een atleet het midden van een mat raakt of wat zijn algehele techniek is. Dan is er beeldherkenningstechnologie bij het zwemmen, voor het tellen van het aantal slagen dat elke atleet maakt en het meten van statistieken zoals live snelheid en de exacte afstand tussen zwemmers. Weg- en baanwielrennen meten? Bewegingssensortags op de fietsen geplaatst. Strand volleybal? Beeldvolgcamera's om de snelheid van de spelers en de bal te meten. Enzovoort, enzovoort: Omega wordt niet alleen opgeroepen om de winnaar te timen, maar ook om zoveel mogelijk factoren over de winnende (en verliezende) prestaties bij te houden.

“Bijna al ons onderzoek en onze ontwikkeling vindt plaats in een klein dorp in Zwitserland, niet ver van het hoofdkantoor van het merk in Biel/Bienne”, aldus Zobrist. “Maar ook op de evenementen krijgen we leuke ideeën. De Olympische Spelen zijn een geweldige leerervaring. We houden voortdurend onze prestaties in de gaten en bespreken hoe we iets eenvoudiger in gebruik, veiliger en visueel aantrekkelijker kunnen maken. Het R&D-proces eindigt nooit. Het zit verweven in wat we doen. Dus sleutelen we in de werkplaats en leren we in het veld.”

Aanbevelingen van de redactie

• Intel's ongelooflijke A.I. voor het volgen van atleten is de ‘heilige graal’ van trainingstechnologie