从冬奥看中国科技（一）：全民感谢的高速摄像机，有何玄机？
理财鱼小提示：从冬奥看中国科技（一）：全民感谢的高速摄像机，有何玄机？
文 | 脑极体
2022北京冬奥会上，被全民感谢的，除了开幕式总导演“张emo”，就是4K高清摄像系统“猎豹”了。
尤其是在中国短道速滑运动员任子威赢得男子1000米金牌后，架设在国家速滑馆“冰丝带”内的“猎豹”，被认为是让犯规行为无所遁形的大功臣。不过，打造了猎豹系统的央视很快出来辟谣了：
1.“猎豹”不是裁判系统，而是专门用于冬奥会速度滑冰赛事的转播工作，也就是说专门给咱们广大观众服务的。
2. 被网友调侃的“韩见愁”摄像机，捕捉到2月7日短道速滑男子1000米决赛中犯规动作的，其实是位于首都体育馆的“飞猫”系统，由40台4K超高清摄影机阵列加上3台8K VR摄像头组成，除了用于转播，还能辅助判罚。
3.真正为比赛判罚服务的裁判系统，是一套独立架设在关键拍摄地点的专用摄像机，用以捕捉运动员的动作，这套系统的画面并不是我们在电视上看到的直播画面。
被全民感谢的“猎豹”，虽然无关判罚结果，却凭借高速灵活的身姿，实时捕捉到精彩画面，助力北京冬奥会成为历史上收视最高的一届冬奥会。
前不久举办的北京冬奥会每日例行新闻发布会上，OBS首席执行官伊阿尼斯·埃克萨科斯透露，2022北京冬奥会，是第一次在冬奥会上使用UHD和HDR技术，也就是超高清和高动态范围的4K技术来进行转播和制作。在开赛第四天就已经有了6000多小时的内容，包括比赛本身，以及每场比赛后的运动员采访，不同平台的媒体报道等等，在冬奥会的转播史上创造了新纪录。
从这个角度来说，无论是“猎豹”，还是“飞猫”，都是非常值得感谢的。
不过，正如高速摄像机能捕捉到那些肉眼都看不见的事物，高度还原比赛瞬间的高速摄像系统，其实是一个大型综合科技工程，背后也存在着大量鲜为人知的技术创新，今天我们就来聊聊，那些同样值得感谢的幕后科技英雄。
高速摄像机下的冬奥之最
早在2021年，“猎豹“系统就已经开始落地应用，并获得国际奥委会奥林匹克广播服务公司（OBS）的认可。这届冬奥会能够在转播时长、内容制作方式上书写新纪录，高速摄像机显然功不可没。
作为一种能够以小于1/1000秒的曝光或超过每秒250帧的帧率捕获运动图像的设备，高速摄像机（High Speed Camera）因为成帧速率高，所以录制后，存储在介质上的图像以常规速度放映时，可以提供“超慢动作”的观看体验。
（高速摄像机拍摄的战斗机打破音障的画面）
一经问世，其就得到广泛关注，而且它其实在日常中并不罕见，比如在高速公路上负责测速，汽车制造中负责观察撞击测试，拍摄动画特效等等……
既然应用广泛，为什么偏偏在此次冬奥中，高速摄像机如此引人注目呢？
比如冬奥会速滑比赛中，顶尖运动员速度能达到每秒近19.5米，如果用平时的手机或者微单拍到呼啸而过的画面，最后很可能只有一大团模糊的色块。而高速摄像机则可以在很短的时间内对快速移动的目标进行多次采样，让观众可以实时、清晰地看到肉眼都难以捕捉的精彩画面。
“猎豹”系统则让高速摄像头在360米长的U型轨道上，以每秒25米的速度奔跑，实时跟拍冰雪运动，带来更好的观赛体验。
有一说一，第一届现代奥运会以来的100多年里，摄影技术就和体育赛事紧密联系在一起。1900年巴黎奥运会上，就使用了一种计时摄影的新技术，可以拍摄几帧的画面，从而分析运动员的动作。到了1952年，田径赛事计时系统使用的狭缝相机，分辨率则达到了1/100秒。
除了像素的不断进步，摄影设备的功能也变得更加多元化，比如为了让观众们看到水上运动的信息，电影摄影师加勒特·布朗发明了“第一个垂直下降的摄像机系统”，可以拍摄水下53英尺的画面，并在1996年奥运会上首次亮相。2008年和2012年的奥运会，则使用了鹰眼Hawk-Eye系统，来跟踪球的轨迹，让裁判快速准确地判断球是在场内还是场外。2018年平昌冬奥会和2021年东京奥运会，英特尔则为田径比赛引入新的计算机跟踪系统，还通过8K清晰度的True VR摄像头提供几项赛事的VR观看。
可以说，奥运会本身也是摄影技术的赛场。而北京冬奥会期间，高速摄像机之所以能够让大众为之自豪，正在与其展现出的技术创新能力：
1.更清晰。
以往高速摄像机的使用场景，比如高速公路、科学实验等，往往应用的是低分辨率的照相机快照，而非高清晰度摄像，回放画面难免有点模糊。而此次北京冬奥会的转播画面大多都是4K超高清画质。
“猎豹”全称就是“超高速4K轨道摄像机系统”， 技术标准是每秒25米的速度，相当于90公里的时速，在360米长的U型轨道上奔跑，密切跟踪运动员，清晰地拍摄下运动员的一举一动，高清画质让转播效果更具冲击力和沉浸感。这也是历史上首次对奥运会进行全4K的信号制作与直播。
除此之外，8K作为一项属于未来的电视转播标准，也在北京冬奥会上的部分重要比赛中引入。
2.更实时。
“来，让我们看看韩国队是怎么摔的？”2月5日，北京冬奥会短道速滑混合团体接力决赛已经结束，解说员王濛刚刚说完这句话，下一秒电视上就出现了赛事画面中的高清回放。
更即时的观赛体验，也是此次北京冬奥会的特别体验。
去年东京奥运会上，日本埼玉超级竞技场的常规篮球赛，也使用了高速摄像机拍摄的子弹时间技术系统，通过38个摄像头来提供360度视角和旋转视角。但这一技术仅限于重播，还不能用于实时直播。
而此次北京冬奥会上，得益于摄像系统的稳定，以及5G技术的支持，可以实时处理并输出海量高清视频数据，从而实时把360度视角的画面带给观众。
3.更智能。
作为迄今为止技术最先进的冬季奥运会，2022北京奥运会也通过更智能的摄像系统，帮助运动员、裁判等降低作业难度。
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