“鹰眼——即时回放系统”运用于足球比赛的可行性分析

付明

（西南大学 重庆 400715）

一个国家足球运动技术水平的高低,直接反映着该国的经济发展、足球文化传统、职业化程度、足球运动普及、国内联赛水平和国际比赛经验等多方面的因素。[1]足球是世界上最具影响的运动之一，直接反应国与国之间的比拼。没有了硝烟的战场依然是火药十足，彰显实力是每个国家向世界证明自己最好的舞台。这中间必然要求足球比赛过程中对各方面严格要求，周密布置，防止不必要的失误。历届世界杯比赛均有种种失误出现，大部分是因为裁判主观或者客观上的一些错误导致比赛的进程或是结果的改变。在世界比赛上，这种不可避免的错误一直困扰着比赛的公平性。为了让足球比赛尽可能的避免不必要的失误，世界各国都在为比赛创造更好的条件，德国科学家发明了门线技术，为了提高裁判判定进球的准确性，但是因为不够严谨而中途夭折。网球是新兴的运动项目，在全世界正在普及，网球运动中因为球速过快，裁判肉眼很难判定，随之出现了鹰眼系统来解决这一问题，并起到了良好的效果。试想：如果鹰眼技术运用于足球比赛中，会不会让足球比赛更公平。

世界杯历史已经80年了，也伴随着80年的裁判制度史。足球的科技含量越来越高了，球场也越来越漂亮了，草皮也越来越好了，但裁判一直都是备受争议的焦点：裁判制度却一直不能与时俱进。怎样帮助裁判，其实答案很简单，那就是给科技产品和技术多一些的应用和试验空间，不要因循守旧也不要因一次两次的实验不够完美而因噎废食，足球的魅力不会因科技的介入而褪色。世界杯的宗旨是公平竞赛，当正常比赛结果已经开始被误判干扰的时候，公平竞赛的原则就已经被践踏了。

1 目前足球比赛中面临的问题

1.1 场地设备仍不能完全满足比赛需要

虽然随着科技进步，各种摄像机多方位，多角度对比赛过程进行监控，依然存在很多不公平的地方。在南非世界杯上，德国4:1英格兰。英格兰在比赛第38min时进球被扼杀，英格兰1:2落后于德国。当时德国门将诺伊尔站位靠前，兰帕德起脚吊射，球砸在横梁下沿后弹在门线内，慢镜头显示此球越过门线超过半米，接着由于旋转向外弹出，诺伊尔转身将球拿住，迅速开出继续比赛，主裁判拉里昂达对此没有任何表示，允许德国队发起进攻。英格兰扳平比分的努力就此被扼杀。试想，如果有回放系统，这种悲剧发生的可能性将会在很大程度上减小。

1.2 裁判员水平达不到高水平比赛的要求

很多误判都是因为裁判的意识、业务能力等多方面因素而引起的，在南非世界杯上同样有这种情况。阿根廷3:1墨西哥。越位球被判有效在6月27日的一场南非世界杯1/8决赛中，特维斯在第26min打入第一粒进球。但这个球明显越位，墨西哥球员向意大利主裁判罗塞蒂围拢争辩，但罗塞蒂与边裁商量半天后，仍然判定进球有效。裁判互相商量半天，浪费时间的同时，给出了错误的判罚。试想，如果有回放系统，这种情况根本不可能发生。

1.3 裁判自身素质不高，在利欲熏心中失去原则

这里主要指裁判执法时候刻意偏袒，扰乱公平公正原则。现在的社会，金钱、地位被人们高高捧起，面对高额诱惑，往往失去自我，走向犯罪的深渊。尤其在中国，黑哨已经屡禁不止，可谓道高一尺魔高一丈，无论政府怎么打压，依然有人顶着危险作案，暗地里面黑哨仍然存在。

1.4 确实存在不可避免的错判误判

从细胞出版社出版的《现代生物学》一书中，了解到人的视觉神经在遇到高速运动物体的时候，会出现判断失误，导致不能准确判断物体的运动轨迹和着落地点，这就是错觉。美国科学家经研究发现网球裁判容易受错觉影响，很多情况下，误以为球已经出界，但实际上球在界内，这一发现是在对温布尔登网球公开赛4000个得分进行认真分析后得出的。

2 鹰眼——即时回放系统介绍

鹰眼(Hawk—Eye)——即时回放系统的发明者是英国人保罗·霍金斯(Paul Hawkins)，“鹰眼”这一非常传神的名字正是来自霍金斯姓氏的前四个字母。“鹰眼”的技术原理并不复杂，只是十分精密，这个系统由8个或者10个高速摄像头、四台电脑和大屏幕组成。首先，借助电脑的计算把比赛场地内的立体空间分隔成用毫米计算的测量单位；然后，利用高速摄像头从不同角度同时捕捉网球飞行轨迹的基本数据；再通过电脑计算，将这些数据生成三维图像；最后利用即时成像技术，由大屏幕清晰地呈现出网球的运动路线及落点。从数据采集到结果演示，这个过程所耗用的时间，不超过10s。同各种新技术的开发一样，“鹰眼”自然也经历了一条蜿蜒曲折的道路。由于大部分的网球比赛都是在室外场地上进行的，因为自然条件下的风速、温度都会影响计算机的测算结果。另外高速摄像头的设置也经过了反复的实验，才最后敲定。纳斯达克100公开赛中心球场里实际铺设的8个采集位置，也是经过6～10个不同位置的计算才得到最终的安装方案。这项技术允许球员在一些争议球的时候对裁判的判决提出异议，要求“鹰眼”回放，裁判、球员和现场观众可以立刻从大屏幕上看到电脑模拟的慢动作回放，系统还可以显示比赛中的争议球压线与否，错误的判罚将被更改。[2]

3 鹰眼系统存在的问题

3.1 设备费用太高

网球赛事上安装“鹰眼”的费用为10美元以上，而且除了最初的安装费用之外，每个球场每周的使用费用将高达4万美元，这还不包括用来显示慢动作的大屏幕的费用。所以该装置目前只是在迈阿密大师赛的室内球场以及美网公开赛的两个球场率先安装。而在四大网球公开赛中，只有进入八分之一决赛才启用鹰眼技术。[3]

3.2 球场使用的公平性

在大满贯赛事中，总共有20个球场，只在两个主要球场使用这项技术，不能保证全部的球员享有公平准确判罚。[3]因此，尽管“鹰眼——即时回放系统”操作简单便捷，误差较小，能够即时准确地回放比赛场景，但由于上述因素，没有办法大面积推广使用。因此，开发研究新技术新产品，大幅降低“鹰眼系统”的安装费和运行费用，使鹰眼系统在每个训练场、在每项运动中都发挥作用，将是非常有意义的。

3.3 运动员顾虑

著名网球运动员达文波特说：“我关心的是这项技术应用以后会不会影响比赛的进程，对于那些有争议的判罚，人们到底应该怎么办。如果能够找到一种快捷的办法使得人们不会要求回放每一个球，这种方法是可行的。我不知道这项技术的引进会不会打乱比赛的进程，并且让比赛在公正的情况下进行。”[2]事实上，达文波特的担心并非多余，在这项技术引进之后，会不会导致球员们对每一次判罚都质疑；会不会打乱运动员的比赛节奏等问题都需要研究。

4 鹰眼系统运用于足球比赛的可行性分析

4.1 鹰眼系统运用于体育项目中

“鹰眼系统”这项技术早在2001年初问世时便获得了英国皇家电视协会颁发的科技革新奖，2003年又因为广泛使用于网球转播而获全美电视最高奖“艾美奖”的“杰出科技贡献奖”，2005年，鹰眼开始应用在多项体育比赛中。鹰眼系统的全称是“运动轨迹测量即时回放系统”。鹰眼在各个球类运动中使用的较为普遍，2006年大满贯赛事美网公开赛首次引进鹰眼，有评论认为这对一场比赛有十几次压线判罚的网球赛事来说，是一次伟大的革命，之后中网公开赛也开始使用该系统。在排球领域，2009年波兰男排联赛首次使用鹰眼系统成功之后，国际排联正在考虑是否要在今年的世界女排大奖赛总决赛，引进该系统。为提高判罚的准确性、公正性，国际剑联于2006年的击剑世锦赛上将“鹰眼”正式投入使用；2007年，国内击剑比赛也开始陆续使用“鹰眼”装置。

4.2 鹰眼系统运用于足球比赛中可行性

伴随着电视转播技术的不断发展，观众们对比赛细节了解并不比裁判少，但是国际足联规定，现场一旦涉及犯规将不回放慢镜头，这无疑对错判误判是一种包庇，容易引起广大球迷的不满。事实上，鹰眼回放系统引入足球比赛存在一个关键性问题：足球是“毛时间运动”，不像篮球等这些“净时间运动”，暂停是比赛的有机组成部分。设想如果裁判通过电视回放合计具体某个动作是否犯规花去10min，难道半场补时要长达15min，这还是足球比赛吗。因此保持比赛连贯性是国际足联不在比赛中引入电视回放判罚的重要原因。但目前用在网球比赛中的慢镜头回放，从鹰眼开始抓取第一个动作到输出到大屏幕上的3D画面，最多只需要10s钟。根据目前已经大范围使用的网球赛事中的鹰眼系统来看，一场比赛中，运动员只有两次可以“挑战”裁判的机会，如果球员申请镜头回放并证明自己其实是被误判之后，才可以保留这次挑战机会，也就是说，网球赛中的叫停不可能应对每个回合，相对争夺进球更激烈的足球比赛，这一点时间应该是更有保证。对于足球比赛中，鹰眼技术运用其中，必然会使足球比赛进程有一定影响，延误比赛的时间，让比赛断断续续，整场比赛打下来时间远远超过90min，但这些只是推测而已。根据上面所说，鹰眼系统捕捉镜头到输出画面最多只需要10s，比赛中裁判是主导整场比赛的核心人员，准确的控制比赛，让比赛顺利进行，实际上可以与鹰眼系统兼得。[4]如果我们规定半场比赛中每个球队只允许两次挑战机会，每次挑战裁判员手中可以有一个传感器，接收来自球员的挑战，即时中止比赛进行回放重判，整个时间不会超过1min，4次挑战总时间不会超过5min。对于足球这种激烈的比赛影响会有所降低，而商停补时时间是可以接受的，整场比赛节奏乱与不乱有待考证。如果我们一直采用以前的方法，裁判主导整场比赛，误判、错判不可避免。对于世界人们热爱的足球比赛来说，没有了完全意义上的公平，比赛意义就会打折扣，这不是我们想要的。对于足球比赛来说，最重要的莫过于射门，进球与否至关重要，错判误判坚决不能出现在赛场上，有了鹰眼系统，便可以解决这一问题。据了解，国际上平均每场足球赛的射门次数在20次左右，假设20次射门中有威胁的射门占10次，（仅仅是个假设）对球门构成威胁并需要运用鹰眼技术的有5次，双方一共有10次机会运用鹰眼技术，花去的时间总共不会超过10min，况且不可能运用这么多次鹰眼技术，换句话说：鹰眼技术不会让足球比赛碎片化。理论上，鹰眼系统是可以运用于足球比赛中，并能够为整个比赛提供便利，针对足球比赛“毛时间运动”，两者并不冲突，且每次足球比赛最后都会有加时，鹰眼回放消耗的时间实际较少，可以置于加时中。相信未来的某一天，鹰眼技术能够成功运用于足球比赛中，我们拭目以待。

[1]费郎茨·贝肯鲍尔.贝肯鲍尔自传[M].北京:北京十月文艺出版社,1996:123.

[2]霍方.“鹰眼——即时回放系统”在网球比赛中的应用[C].百家论坛,2007.

[3]张爱文.鹰眼系统的应用及其低成本实现[J].黑龙江工程学院学报(自然科学版),2010.

[4]沈小乐.郑州市网球裁判员现状及培养对策研究[J].科技信息,2009.

[5]王明.对江苏省网球主裁判员执裁能力主要影响因素的研究与对策[D].2009.

[6]张旭辉.影响中国网球裁判发展的个体因素及对策研究[D].北京体育大学,2008.