拍攝與量測
雷達式和相機式彈道測量儀,各自看得到什麼
每一台彈道測量儀,都用同一種字體印出量到的數字和模型算出來的數字。這篇說明都卜勒雷達和相機各自觀察到什麼、各自得站在哪裡,以及哪些數字撐得過這個差別。
都卜勒雷達到底在看什麼
都卜勒雷達擺在你身後,讀的是自己發出去、又從會動的東西上彈回來的訊號。它第一手拿到的,是沿著感測器連線方向的速度,球在空中的期間一次又一次取樣。TrackMan 說明自家雷達時寫的是:球從擊球那一刻起被連續追蹤,直到整段飛行結束,是量出來的,不是估出來的。
這句話成不成立,要看機器擺在哪裡。在室外、前面一片空曠的時候,球整條弧線都飛在波束裡,距離就是從追到的軌跡算出來的。在室內,投影幕在 6 公尺外,它跟得到的飛行幾碼就結束了,印出來的飛行距離是算的,不是看到的。
相機只有一個瞬間,沒有飛行
Foresight 形容自己的做法,是在毫無遮蔽、直接看得到擊球那塊空間的條件下,做精確的光度測量。4 台相機盯著一塊界定好的空間,從裡面出來的有球速、發射角、方位角、總旋轉量和旋轉軸傾角,還有桿頭速度、擊球點、攻擊角、揮桿路徑、擊球仰角和關面速率。
相機抓不到的是飛行本身。TrackMan 形容光學系統是擊球瞬間的幾分之一秒,剩下的交給演算法去預測;這既是一家雷達公司的推銷說法,也同時說中了。何況這條界線本來就有一半是行銷:Mevo+ 把都卜勒雷達和同步的高速攝影配在一起,Rapsodo 的 MLM2PRO 則是雙光學相機加上雷達運算。
感測器得站在哪裡
5.5 公尺 / 18 英尺TrackMan 4 室內投影幕到機器的距離
TrackMan 自己的場地指南,把這個差別寫成數字。TrackMan 4 擺在球後面,投影幕到機器要留 5.5 公尺;指南警告,距離縮短會讓速度較快的球出現不一致。裝在天花板上的 iO,同一份指南說它專注在擊球以及飛行最前面那一小段,要求投影幕到球 3 公尺,球後面則什麼都不用留。
小一點的雷達盒子也提一樣的要求。FlightScope 要 Mevo+ 在室外離球座 8 英尺、球的飛行不受阻擋,室內則是 7 到 9 英尺,前方再留 13 英尺讓球飛。Rapsodo 要的是球後 6.5 到 8.5 英尺,加上到網子的 8 英尺:一顆從頭到尾沒離開過室內的球,佔掉 14 英尺。
聽聽看
三聲:起桿、頂點、擊球。先從巡迴賽的節拍開始,再換到你真的揮得動的那一個。
旋轉是露餡的那個數字
118 球裡的 42 球一號木桿因旋轉是估算、不是量測而被丟掉的球
在室內,雷達常常看不到足夠的球面來讀旋轉,於是廠商改的是球。FlightScope 要求貼金屬點或改用 Titleist RCT 球,才願意說 Mevo+ 的室內旋轉是準的。Rapsodo 講得更直白:沒有印上自家 RPT 標記的球,MLM2PRO 根本不會顯示旋轉。
機器自己知道剛才做的是哪一種,也會講。Alex Bliss 和 Ben Langdown 在室內把 Mevo+ 擺在 TrackMan 4 旁邊:1 位球員、410 球,照 FlightScope 的要求在一個凹洞裡貼上金屬箔標記。旋轉出來時標著「量測」或「估算」,他們把每一顆估算的都丟掉:一號木桿 118 球裡丟掉 42 球,7 號鐵桿 118 球裡丟掉 31 球,PW 174 球裡丟掉 41 球。
連標籤本身也不保證。7 號鐵桿留下來的 80 球裡,有 5 球掛著「量測」出來,讀數落在 11,000 到 13,500 rpm 之間,比同一次擊球的 TrackMan 高出大約 6,000;作者認為是球的接縫讓回波以兩倍於真實的頻率變化。
已經發表的一致性數字說了什麼
513 rpm兩台機器之間的球與球散布,一號木桿旋轉
球速和桿頭速度,是兩種技術會一致的地方。Brennan 等人同時用 Mevo+ 和 TrackMan 4 追蹤 29 位青少年球員,每人 10 球一號木桿、10 球 6 號鐵桿,兩項的相關係數都回報在 0.92 以上。
最糟的是旋轉:平均偏差最高到 1,238 rpm,95% 區間從負 2,628 到 5,103,在一號木桿大約 3,000 的數值旁邊,拉開將近 8,000 rpm 的帶寬。那份研究每一球都留著,包括估算的。Bliss 和 Langdown 只留量測的,一號木桿的平均差距壓到 55 rpm,球與球之間仍然往兩側各散開 513 rpm。
另一個受害者是小角度。同一批一號木桿球裡,兩台機器的平均絕對百分比誤差,在揮桿路徑上是 40%、攻擊角是 44%、桿面對路徑是 47%;換 7 號鐵桿,兩邊對桿頭速度的看法差了時速 4.44 英里。這些全部出自同一位球員的手。
規格表不會幫你把兩種數字分開
兩家廠商都沒有把這兩種數字分開。Foresight 把球的發射數據和球桿數據並列成一整份清單。FlightScope 的 Mevo+ 頁面列出 17 項全揮桿參數,飛行距離、最高點、滾動和總距離都在裡面,離那句要求室內留 13 英尺球飛行距離的說明只隔幾行。用 13 英尺的飛行算出來的滾動距離,是模型的意見,卻和球速用同一種字體印出來。
一個問題就能分開:在這個數字出現之前,有什麼東西真的抵達過感測器?球速、發射角、旋轉和擊球點,靠近觀察那一端。飛行距離、總距離、最高點和落地角,是模型的輸出。那份室內研究裡的 TrackMan 跑的是正規化條件,海拔 0、無風,它報出來的 249 碼一號木桿飛行距離,描述的是一顆在 6 公尺外撞上投影幕的球。手機整個站在這件事之外:Pebble Swing 從影片的每一格讀出關節角度和上桿對下桿的節奏比,一個球的數字都沒有。
常見問題
- 室內要看到旋轉數字,一定要用特殊的球嗎?
- 雷達機種常常是的。FlightScope 要貼金屬點或用 Titleist RCT 球,才肯說 Mevo+ 的室內旋轉是準的;Rapsodo 則是沒有 RPT 標記的球,MLM2PRO 就不顯示旋轉。沒有這些球,數字有時候還是會出現,那是從感測器真的抓到的東西推導出來的。
- 同一個打擊區,兩台機器給我不同的數字,哪一台對?
- 哪一台都不是真值,而且差距是可以預期的。Bliss 和 Langdown 在同一批一號木桿球上,量到兩台機器在揮桿路徑差 40%、桿面對路徑差 47%,7 號鐵桿的桿頭速度差時速 4.44 英里。一次練習的數字,只拿去跟你自己在同一台機器上的舊紀錄比。
- 室內投影幕上的飛行距離,是真的距離嗎?
- 那是算出來的。球在幾碼外就撞上投影幕,沒有任何東西看得到那條弧線。數字來自一個在指定條件下跑的飛行模型,在那份研究裡指的是海拔 0、無風。拿來排自己這幾球的高低有用,拿去跟人爭幾碼就站不住腳。
- 那我該買哪一種?
- 先從房間開始。雷達要的是球後的縱深和前方的空間:MLM2PRO 要 6.5 到 8.5 英尺,TrackMan 4 要投影幕到機器 18 英尺。光度式的相機機種要的是固定的擊球位置,幾乎不吃縱深。讓感測器去配合你的空間。
資料來源
這一頁的每個數字都來自其中之一。
- Bliss & Langdown, "Comparing indoor tracking of golf ball and club metrics: consistency and absolute agreement of the Flightscope Mevo+ and Trackman 4 launch monitors", JSAMS Plus
- Brennan et al., "Validity and Reliability of the FlightScope Mevo+ Launch Monitor for Assessing Golf Performance", Journal of Strength and Conditioning Research (abstract)
- TrackMan: How much room do you need for a golf simulator?
- TrackMan: What is a golf launch monitor?
- Foresight Sports: What We Measure
- FlightScope Mevo+ product page: data parameters and setup distances
- Rapsodo MLM2PRO: technology, RPT balls and space requirements