[科普中國]-鷹眼，體育中的高科技裁判

這是在2010年南非足球世界杯進行期間的一天。

“面試官您好，我的常用名字叫做‘鷹眼’，而根據(jù)運行原理，學名則是‘即時回放系統(tǒng)’。我以往曾在板球和網(wǎng)球運動中輔助過裁判員做出更加精確的判罰，今后希望能加入到足球的比賽尤其是世界杯中，得到更多的應用。”鷹眼先生一邊說，一邊遞上求職簡歷。

面試官從“鷹眼”這個聽起來很生動形象的名字開始了提問：“想必，你的視力像鷹一樣好，因此而得名？”

“這只是其一，‘精準到極致’確實是我追求的理念。”鷹眼先生胸有成竹地回答，“其二是因為，我的發(fā)明者——英國人保羅·霍金斯先生，姓氏的前四個字母單獨拿出來的話，又剛好是Hawk——‘鷹’這個詞語?！?/p>

面試官露出贊許的表情：“世界上的很多巧合都是偉大的，或許你也是。不過，我看資料上寫著，霍金斯先生的職業(yè)是醫(yī)生，那么他的本意是將你運用到醫(yī)學界嗎？可是你的從業(yè)經(jīng)歷和求職方向卻都是體育?！?/p>

果然，幾乎所有人都對這個問題感興趣，鷹眼先生已經(jīng)被問過幾次了。它再次給出了回答，也是在澄清一個事實：“其實這是個誤會。因為在英語中，‘醫(yī)生’和‘博士’的寫法相同，而霍金斯先生的身份是博士，以往曾被錯誤地翻譯為醫(yī)生，卻意外地流傳開了。同時，霍金斯先生還是一位板球愛好者，對于比賽中裁判員的判罰不夠精準、錯判漏判的現(xiàn)象深有體會，所以才做出了這項能夠提高判罰精確度的發(fā)明?！?/p>

一番問答過后，到了最重要的環(huán)節(jié)：面試官要求鷹眼先生當場展示它的工作方法。又因為板球這種運動還并不是廣為人知，所以最好是以人們更加熟悉的網(wǎng)球為例。

鷹眼先生從自身的系統(tǒng)中播放出了一段比賽錄像，并介紹說：“別看我現(xiàn)在的形態(tài)只是一個大屏幕，但要說整套系統(tǒng)，與我相連的還有4臺電腦、以及8個至10個高速攝像頭，環(huán)繞在球場周圍。運行起來，場上雖然不聲不響，但場下卻是‘聲勢浩大’?！?/p>

比賽錄像中的雙方選手擊球節(jié)奏都很快，而且都打在了邊線、底線附近，單憑肉眼很難保證看清每一次擊球是否都落在了界內(nèi)。突然，一位選手沒接到球，對方得分。但這位選手立刻做出“挑戰(zhàn)”的手勢，這代表著，他認為對手的擊球出界了，而裁判員沒看清，所以請求現(xiàn)場大屏幕回放這次擊球的鷹眼圖像。

“接下來就看我的了。因為這是在挑戰(zhàn)裁判員的權(quán)威，所以我的名字經(jīng)常與‘挑戰(zhàn)’兩個字聯(lián)系在一起，合稱‘鷹眼挑戰(zhàn)’，甚至簡稱為‘挑戰(zhàn)’。剛才我說的系統(tǒng)中的三個組成部分：高速攝像頭負責全方位追蹤捕捉球體的飛行軌跡，然后通過電腦的計算，生成三維圖像；另外，電腦也會將整個場地劃分為無數(shù)個細小的單位，精確到毫米；最后就是大屏幕將電腦和攝像頭的工作成果疊加在一起，呈現(xiàn)出來供我們辨別球體與邊界的位置關(guān)系?！?/p>

在10秒鐘以內(nèi)，剛才這次擊球的路線和落點，以三維動畫的形式播放給了現(xiàn)場和電視機前的所有人，并且能切換角度、局部放大。選手、裁判員、觀眾們共同清晰地看到，整個球體的所有部分確確實實都出界了。這位選手挑戰(zhàn)成功，裁判員改判他得分。

“同理，如果裁判員判罰了出界，而擊球的選手認為并沒有，他也可以提出挑戰(zhàn)，通過這樣的回放來確認。只不過，為了避免選手故意拖延時間，每場比賽的挑戰(zhàn)次數(shù)有所限制。與普通的慢鏡頭回放不同，我的側(cè)重點在于：幫助人們看清目標物體與地面界線之間的相對位置，而自動排除掉其它干擾因素，實現(xiàn)‘去偽存真’，消除‘冤假錯案’。我從21世紀初就開始應用在網(wǎng)球領(lǐng)域了，被業(yè)內(nèi)人士稱為‘具有重大意義的革新’。所以，我非常渴望在更多的領(lǐng)域中，維護比賽的公平、公正、公開。”鷹眼先生侃侃而談。

面試官與旁邊的評審團成員小聲交流了幾句，然后繼續(xù)提問：“你的能力確實很強，不過，你這次求職的項目是當今最龐大、也最復雜的運動——足球，與網(wǎng)球是完全不同的。比如，網(wǎng)球場地的邊界是個‘出鏡率很高’的角色，但在足球中，球是否出界這一點所占的比重很小。那么，你又是依據(jù)什么認為，你會在世界杯上也發(fā)揮同樣多的作用的呢？”

“是這樣的，網(wǎng)球場地上的邊線、底線，可以推廣為球門的門線、以及每一名選手所處的位置。足球場地那么大，人工裁判員的視線總有顧及不全的時候，比如，球的整體是否越過了門線、選手是否越位，我都可以輔助裁判員來判定。”鷹眼先生說著說著，自己卻也能感覺到，面試官的興致好像沒有最初那么高了。

可能在屏幕前的您都笑了：哪怕是再不懂球的人，也能輕易看出什么是進球、什么是沒進吧？更何況人家是專業(yè)的裁判員，鷹眼先生也太小題大做了吧！

然而，實際上還真不總是這么簡單。咱們先來重新確認一下“進球”的概念：只要整顆球都進入了門線以內(nèi)即可，而并不是必須“直入網(wǎng)窩”。有時射門所踢出的球，先擊中了門框，再經(jīng)過反彈后砸在地面上，自始至終都沒碰到后面的網(wǎng)。也有時，守門員看似撲住了球，但是球與手接觸的那一瞬間，位置卻剛好與門線幾乎平齊。這些種情況，加上雙方的許多名選手又經(jīng)常在球門前激烈爭搶，裁判員的目光極有可能被這一片混亂所遮擋。因此，門線上的“冤案、懸案”，歷來都不在少數(shù)。

而其中最近的、也最嚴重的一次，恰恰就發(fā)生在幾天前的本屆世界杯上。在英格蘭隊與德國隊的比賽中，英格蘭名將蘭帕德的一次射門，擊中門框后再彈回地面時，已經(jīng)整體進入了門線以內(nèi)。這一幕就連普通的慢鏡頭回放都清晰可見，卻偏偏因為那一刻裁判員的視線受到了干擾，又不能貿(mào)然中斷比賽去重看錄像，只能判為無效，成了一樁“驚天冤案”。最終英格蘭隊抱憾出局，令人扼腕嘆息。

尤其是年長些的球迷，可能還會感慨這一幕是如此地似曾相識：遙想1966年的世界杯決賽，對陣雙方同樣是英格蘭和德國（當時還被稱為“西德”），一個如出一轍的進球是有效的，而受益者是最后奪冠的英格蘭隊。幾十年后的今天，簡直是“歷史的輪回”，仿佛也在印證著，命運終究是會給人們“補償”的。但這樣的補償實在要等得太久了！當年整體條件落后，還不會有人想到鷹眼這種技術(shù)。而今天，自然不可同日而語。

說回到2010年這一屆世界杯上的著名誤判，還有阿根廷選手特維斯的一次越位進球被計作有效。人們在大跌眼鏡的同時，也強烈呼喚起了鷹眼先生：“如果有它在場，是絕不會容許這類誤判出現(xiàn)的！”正是基于這一點，鷹眼先生認為自己的精確度可以派上用場。

即使如此，鷹眼先生最終還是遭到了拒絕：“很抱歉，我認為首先是成本太高了。而且世界各地每座球場的具體情況也各有不同，規(guī)格暫時很難統(tǒng)一。另外，足球比賽最好還是保留更多的人性元素，既然允許選手出現(xiàn)失誤，那么誤判也同樣是比賽中的一部分，爭議判罰本身就是體育的一種魅力。最后，裁判員們也會擔心，將來不僅僅是得到你的輔助，更會完全被你取代?！?/p>

這樣看來，鷹眼先生進軍足球界的設(shè)想，似乎暫時只能停留在“設(shè)想”階段了。但何謂峰回路轉(zhuǎn)？世界上有一種強大的力量叫做輿論。

鷹眼先生的支持者們不斷地高聲呼吁：“我們只要想想自己在被人誤解時有多么委屈，就能深切體會到選手們遭遇誤判時的心情了，更何況是這么重要的比賽。世界杯四年才舉辦一次，這種誤判可能會直接影響一支球隊、一名選手的命運。我希望今后我們能做的不僅僅是同情和惋惜，更應該聯(lián)合鷹眼，實實在在地為他們主持公道！”

就連一度持反對意見的裁判員們，也逐漸開始趨于贊同：“現(xiàn)在比賽的水平越來越高，而執(zhí)裁水平又要高于比賽水平，這確實是天經(jīng)地義的。我們的壓力太大，稍有差錯就可能會被球迷圍攻、追殺，甚至有的同事要定期去看心理醫(yī)生。如果鷹眼加入進來確實能減輕我們的負擔，那么花費若干成本也值得，這對大家都好。但前提是不能讓我們失業(yè)，對鷹眼還是要做出一些限制?！?/p>

就在足球界熱烈探討的幾年間，已經(jīng)又有排球、羽毛球、斯諾克等運動紛紛向鷹眼先生發(fā)出了邀約，這更像是對于足球界的一種敦促。與此同時，索尼公司也收購了鷹眼，眾多的后繼研究者們，一直在對它進行精密的加工改進，使其能夠較為廣泛地匹配足球場地的規(guī)格，并且進一步滿足這項運動中的特定需要。

終于，大家的努力爭取，獲得了初步的成效。那位曾經(jīng)拒絕鷹眼先生的面試官，不得不重新考慮這個問題。又經(jīng)過一系列嚴密的考察，最后，他于2013年改變了當初的決定，宣布將從英國國內(nèi)的超級聯(lián)賽、以及一些稍低級的比賽中開始試用鷹眼技術(shù)，也算是為即將到來的下一屆世界杯提前“探路”、積累經(jīng)驗。

到了2014年巴西世界杯，“門線技術(shù)”眾望所歸地閃亮登場，但卻不是鷹眼先生，而是一家德國開發(fā)商“Goal Control”的產(chǎn)品。這并不奇怪，因為在除了英國以外的其它國家，也有相似的技術(shù)發(fā)展起來，與鷹眼先生形成了競爭?？梢哉f，世界杯已經(jīng)不僅僅是體育的比賽了，同時還是“高科技裁判之間的比賽”。而在這一年，德國取得了領(lǐng)先。說到這里，屏幕前的您大概早就注意到了：世界上的巧合如此之多，居然就連高科技比賽的“對陣雙方”，都還是英國與德國！

構(gòu)成門線技術(shù)的這套設(shè)備，在原先網(wǎng)球規(guī)格的基礎(chǔ)上，高速攝像頭的數(shù)量增加到了14個，平均布置在兩個球門和兩條底線的周圍，全方位地監(jiān)控這兩塊“事故多發(fā)區(qū)”。裁判員自身也將“武裝起來”——佩戴一款特制的手表。在比賽中的任何時刻，只要出現(xiàn)進球，手表上就會立刻接收到信號，以便裁判員做出有理有據(jù)、無可辯駁的判定。反之，哪怕球體的99%已經(jīng)進門，也仍然會因為那另外的1%而無效。

一場法國隊與洪都拉斯隊的比賽，成為了門線技術(shù)正式判定世界杯進球的“處子秀”。洪都拉斯守門員的“及時撲救”被證明只是徒勞，法國得分！類似的判罰在這一屆世界杯中的多次應用，讓高科技裁判充分得到了人們的信任。

鷹眼先生怎肯就這樣看著競爭對手如此大放異彩，而自甘示弱？又是四年過去，他漂亮地扳回一城：贏得了2018年俄羅斯世界杯的執(zhí)裁資格。同時，這一年的另一項重大改革是：對于點球、紅牌等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的判罰也包含在內(nèi)，共同組成了“視頻助理裁判系統(tǒng)”。鷹眼先生雖然只是其中的一部分，但人們還是習慣性地將“鷹眼”作為整套系統(tǒng)的代稱。

使用的效果不負眾望：首先是西班牙對陣葡萄牙，一個“似是而非”的球被判定為沒進；然后是法國對陣澳大利亞，法國選手博格巴的“神秘進球”得到了公正的確認。似乎，法國也是受到高科技裁判眷顧較多的幸運者。更多的例子不勝枚舉。

但要注意的是：網(wǎng)球中由選手主動提出“挑戰(zhàn)”的規(guī)則，沒有被引入到足球領(lǐng)域。因為網(wǎng)球選手是隔網(wǎng)相對的，沒有身體接觸，每兩個回合之間本來就有停頓，剛好適合挑戰(zhàn)；到了足球中就不同了，場上22名選手會不斷發(fā)生身體接觸，一旦挑戰(zhàn)，就會嚴重破壞比賽的流暢性。

不過這已經(jīng)無關(guān)緊要了，鷹眼先生最初的夢想畢竟得到了完美的實現(xiàn)，盡管過程波折、好事多磨。另外，咱們可別忘了，世界杯還有女足呢！從2015年開始，以鷹眼先生為代表的視頻助理裁判系統(tǒng)也在女足世界杯上應用起來。再到2019年法國女足世界杯，在一場英格蘭對陣喀麥隆的比賽中，鷹眼先生兩次對于“越位”的判定，將全場氣氛推向了高潮。

咱們并不需要從專業(yè)的角度來分析“越位”這個術(shù)語，只要從字面上理解為“越過了規(guī)定的位置”就可以了。人工裁判員通常是以“身位”來判定是否越位的，而在鷹眼畫面里，精確到了一只腳的寬度。在嘆為觀止的同時，屏幕前的您千萬不要過于驚訝：這次的主角竟然又有英格蘭！

既然高科技裁判已經(jīng)應用得如此“風生水起”，那么咱們一定都在關(guān)心這個問題：爭議判罰消除了嗎？其實答案是：沒有。比如犯規(guī)動作的嚴重程度、意外事件的應急處理，由于雙方立場相反，仍然時常存在爭議，這也仍然是比賽中的一個重要部分和一種特殊魅力。

這是不是意味著，鷹眼先生的加入沒有意義呢？當然也不是。在“非對即錯”的客觀方面，鷹眼先生的執(zhí)行力是毋庸置疑的。但是，執(zhí)行力并不等同于、更不能取代人們的思維和決斷力。比賽中還有很多主觀的因素，仍然要由人工裁判員來做出決定。世界上最復雜的關(guān)系永遠是人與人的關(guān)系，這也是無論鷹眼、還是其它的高科技都無法完全替代人工裁判員的根本原因。

如果世界上沒有了科技，我們知道，會變得一片蠻荒。但我們能否想象，如果來到另一個極端，世界上只剩下了科技，又會變得怎樣？是否同樣會是又一片蠻荒呢？

最后，我們可以和鷹眼先生共同得出這樣的結(jié)論：高科技裁判的引入，是體育比賽發(fā)展的必然趨勢。它的精準程度，確實遠非我們?nèi)祟愃苓_到。同時，“精準”也有“量”和“質(zhì)”的區(qū)別?？萍寂c人性的合理分工、恰到好處的密切合作，才是最能與“精益求精”相得益彰的、更加本質(zhì)上的“精準”，也是體育界的科學工作者們今后將會繼續(xù)追尋的境界。