12 caméras, 29 points du corps, 50 Hz : comment la FIFA mesure le hors-jeu

La FIFA a publié la description du système après le Mondial au Qatar. Douze caméras dédiées sont montées sous le toit du stade. Elles suivent le ballon et jusqu'à 29 points de données par joueur, 50 fois par seconde, et calculent sa position exacte sur le terrain.

Ces 29 points couvrent tous les membres et les extrémités du corps qui comptent pour juger un hors-jeu. La FIFA répond à un problème qu'elle avait elle-même décrit. Les études ont montré que les opérateurs humains choisissent souvent des parties du corps différentes pour tracer la ligne de hors-jeu. Une même situation donne alors des résultats différents.

Le ballon comme capteur

Le deuxième élément est le ballon. Al Rihla, ballon officiel du Mondial, contenait un capteur IMU (inertial measurement unit) qui transmettait des données à la salle vidéo 500 fois par seconde. Ce flux permet d'établir précisément le moment de la frappe, historiquement l'une des tâches les plus difficiles sur un hors-jeu.

Le système combine les données sur les membres et sur le ballon. Il applique ensuite l'intelligence artificielle pour envoyer un avertissement automatique aux arbitres vidéo, quand un joueur en position de hors-jeu au moment de la passe reçoit le ballon. Les arbitres vidéo ne l'acceptent pas sans vérification. Ils contrôlent le moment de la frappe sélectionné automatiquement et la ligne tracée automatiquement, puis informent l'arbitre sur le terrain. D'où le « semi-automatique » dans le nom.

Troisième couche : l'animation

Une fois la décision validée, les points de données exacts sur lesquels la décision s'est appuyée sont transformés en animation 3D. Elle est diffusée sur les écrans géants du stade et transmise aux partenaires diffuseurs de la FIFA. Le spectateur voit la justification, pas seulement le verdict. L'animation montre toujours la meilleure perspective pour la situation donnée.

Le système a été testé notamment lors de la Coupe arabe 2021 et de la Coupe du monde des clubs 2021. Les données recueillies lors des tests en ligne et hors ligne ont été analysées par le MIT Sports Lab. La technologie de suivi des membres a été validée par TRACK de la Victoria University. Les conclusions sur ce type de systèmes multicaméras viennent d'une équipe de recherche de l'ETH Zurich.

Nous savons que la vérification d'un hors-jeu prend parfois trop de temps, surtout quand la situation est très serrée, disait Pierluigi Collina, président de la Commission des arbitres de la FIFA.

Derrière le système, il y a une équipe que la FIFA désigne explicitement. La technologie a été présentée conjointement par Pierluigi Collina, président de la Commission des arbitres de la FIFA, et Johannes Holzmüller, directeur de la FIFA pour la technologie et l'innovation dans le football. Holzmüller décrit le dispositif comme générant, à partir de l'intelligence artificielle, des alertes de hors-jeu en temps réel. Il qualifie les arbitres vidéo de contrôle qualité de ces résultats. C'est pour cela que la FIFA continue de parler d'un système semi-automatique, et non automatique.

Un dernier fait est souvent passé sous silence : la FIFA est l'unique propriétaire des données de suivi et des données du ballon. Ce n'est pas un détail technique, mais un élément du modèle économique de toute l'opération.