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两块单打金牌已锁定!中国乒乓的这3种能力,牛!

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今晚,对等着看乒乓球单打比赛的观众来说,熟悉的“几乎没有悬念”感觉又来了

决赛还没打,单打金牌已经锁定了。两块!


不管是女子单打两场干脆利落的4:0,还是男子单打两场4:3决胜局定胜负,都看得人热血沸腾——我国的乒乓球运动员再次展示了自己的实力:稳!丨IC photo

小时候趴在电视机前,虽然不懂比赛规则,但听着运动员的一声声“飒!”的呐喊,看到赛场上升起五星红旗,也会激动得不得了。

作为看着乒乓球比赛成长的一代,也很想知道:这些优秀的乒乓球运动员,到底厉害在哪儿?

一些科学研究可以帮我们看到优秀乒乓球运动员的部分秘密能力。比如,由于乒乓球的体积更小、速度更快、运动距离更短,运动轨迹也更灵活多变——这就要求乒乓球运动员具备更优秀的立体视觉、更准确的轨迹判断能力和更快的眼-手反应速度

立体视觉:

更准确判断来球位置

更优秀的立体视觉可以帮助人更准确判断物体位置,当然也包括乒乓球的位置。

2021年发布在《国际环境研究与公共卫生 》(International Journal of Environmental Research and Public Health)上的一项研究发现,乒乓球运动员比普通人拥有更优秀的立体视觉,能够比普通人做出更准确的位置判断,尤其是在运动的物体快速接近时,这种差异会更显著——显然这也是乒乓球接球时需要的一种关键能力。

什么是立体视觉?你一定体验过,用左右眼分别wink的时候,物体看上去的相对位置是不一样的。这是因为,人的双眼在头部的位置不同,每个物体的双眼视差取决于它与眼球之间的距离,而当你两只眼睛同时注视,大脑能够帮助你测量双眼的视觉差异,并利用它感受到深度、距离和层次,也就是立体感。


测试仪示意图,被试通过窗口判断中间黑杆的位置丨参考文献[2]

研究者通过霍华德多尔曼深度知觉仪比较了乒乓球运动员和非运动员立体视觉的差异。如图所示,仪器中间有三根黑杆,外侧的两根不可移动,中间的一根以不同的速度前后移动。被试需要通过仪器一侧的窗口观察中间黑杆的移动位置,在“认为它与周围两杆对齐”的时候立即按下按钮,让杆停止移动。

实验一共进行了4组测试,测试杆分别以25毫米/秒 和50毫米/秒的速度接近或远离被试。结果发现,四组测试中乒乓球运动员判断位置的误差都比非运动员的误差小,其中,以更快的50毫米/秒速度接近时,乒乓球运动员与非运动员的判断差距最大


面对“没有感情的发球机”刘指导,准确判断来球位置很重要丨CCTV5

视觉搜索能力:

持续追踪乒乓球空中运动轨迹

实际的乒乓球比赛当中,乒乓球的运动轨迹当然不会是直来直去的。这就要求运动员,能利用球场环境、对手的肢体动作、位置等各种线索,持续追踪乒乓球在空中的运动轨迹,对球的落点做出预判

2018年,上海体育学院的研究者对比了乒乓球国家二级运动员和普通大学生对乒乓球发球旋转的认知差异发现,专业球员对“乒乓球发球动作是否为侧下旋球”的判断准确率(84.8%)要显著高于普通大学生(74.1%)。

更早之前,2010年,上海体育学院的研究者通过眼动实验比较了专业乒乓球运动员和普通大学生在注视点上的差异。结果发现,普通大学生的注视点是散乱而无规律的,而专业乒乓球运动员的视觉搜索轨迹在眼动仪中呈现出封闭环形的结构,注视点集中分布在球拍、对手球员的手臂和躯干部位


专业球员(左)注视点呈现环形而普通大学生(右)注视点无规律丨参考文献[8]

此外,2011年,还是上海体育学院的研究者,通过乒乓球发球眼动实验发现,与乒乓球新手相比,专业乒乓球员在判断对手发球动作时,平均注视次数更多,注视持续时长更短,注视的眼跳距离更短。这说明专业乒乓球员在比赛中视觉搜索模式是高频且高效的,这种视觉搜索策略不仅能够降低注意力的负荷,还能够提高动作识别的准确性,使比赛过程中的视觉搜索环节更加高效和持久。


2021年7月29日,2020东京奥运会乒乓球女单半决赛,孙颖莎VS伊藤美诚丨IC photo

更快的眼-手反应:

快快快!

准确判断乒乓球的位置和运动轨迹之后,接下来要做的就是接球了!这需要运动员的眼-手反应时间更短。


图丨giphy.com

乒乓球是最快的球类运动之一,菜鸟乒乓球手常遇到的问题是:看着球来了,又看着球走了,留下原地发呆的自己——即使眼睛跟上了,手也没能跟上。

乒乓球的接球反应是准确感知、策略处理、运动行为的三合一,是眼睛看到之后,手和整个身体动起来的过程。

还是那个发布在《国际环境研究与公共卫生》上的研究,研究者同时用FitLight Trainer敏捷反应训练系统比较了乒乓球运动员和非运动员在反应速度上的差异

研究者用了一个类似于“打地鼠”的装置:一开始,被试需要把手放在灯光装置的中央,当看到某一个灯光亮起时,以尽可能快的速度抬手将灯光关闭。这考验的是实验者从眼睛到身体的反应速度。


实验中测量反应速度的仪器丨https://www.neurorehabdirectory.com/

实验分为简单任务和复杂任务:简单任务中被试需要关闭亮起的红光,而复杂任务需要在亮起的红光和绿光中只关闭红光。灯光离手的位置也分为零距离、肩宽距离和随机距离三种。

实验结果表明,无论是简单任务还是复杂任务,无论装置灯离手的距离是远还是近,乒乓球运动员在任务中的表现都比非运动员要好,平均反应时间明显更短


乒乓球运动员与非运动员反应时间结果比较丨参考文献[2]

乒乓球运动员能够在看到球的位置,判断球的运动轨迹之后,以迅雷不及掩耳的速度反应,头、手臂乃至全身都迅速做好应对的准备。


图丨giphy.com/

当然,上面举例的三种能力,只是冰山一角。要成为优秀的乒乓球运动员,还需要很强的力量训练,掌握更多精妙的战术技巧,以及超强大的心理调控能力,以应对这变幻莫测的小球轨迹和比赛形势,以及比赛规则。

不过没关系,那个国乒队的经典系列视频《乒乒乓乓,天下无双》第一季中,有句话怎么说的来着?

“大球小球二十一十一,规则变化快,其实我们有实力,根本不怕你改!”

参考文献

[1]Frisch, J. (2016). Determination of stereoacuity thresholds and their inherent test retest reliabilities at various eccentricities with a monitor-based two-rod-test (Doctoral dissertation, Hochschule Aalen).

[2]Lee, J. S., Chang, S. T., Shieh, L. C., Lim, A. Y., Peng, W. S., Chen, W. M., ... & See, L. C. (2021). Stereopsis and Response Times between Collegiate Table Tennis Athletes and Non-Athletes. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(12), 6287.

[3]Poggio, G. F., & Poggio, T. (1984). The analysis of stereopsis. Annual review of neuroscience, 7(1), 379-412.

[4]Ripoll, H. (1989). Uncertainty and visual strategies in table tennis. Perceptual and motor skills, 68(2), 507-512.

[5]Rodrigues, S. T., Vickers, J. N., & Williams, A. M. (2002). Head, eye and arm coordination in table tennis. Journal of sports sciences, 20(3), 187-200.

[6]李安民,李晓娜.乒乓球运动员发球落点判断过程中视觉搜索的眼动特征[J].上海体育学院学报,2011,35(02):12-15.

[7]魏瑶,李安民.运动员专项动作识别的神经效率:来自EEG节律去同步化和相干性证据[J].天津体育学院学报,2018,33(04):311-320.

[8]徐璐. 乒乓球运动员决策过程认知加工特征的研究[D].上海体育学院,2010.

作者:猹猹狸

编辑:麦芽杨

一个AI

飒!


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