實驗器材計有一張球桌 ( CS-6300,台灣:強生)、10 顆桌球 (三星白色球,日本:
Nittaku)、華碩桌上型電腦系統、選手自備慣用之球拍,並以四台 200 fps 的高速攝影機 (TM-6740GE, 美國:Jai Pulnix) 結合同步拍攝軟體 (Stream Pix 4.0,加拿大:NorPix),
拍攝球以及球拍頂端之標記點 (螢光貼紙),攝影機之距離及高度依照實驗參與者抽球動 作範圍進行彈性調整,使抽球動作及來球落點可呈現在攝影機畫面的中間,並由長寬高 皆為 1.1 公尺之鐵架,放置選手左半台反手位之動作執行區域,以四張椅子架高 30 公分,
每次校正前皆會進行校正架之邊長確認及水平測量;兩位實驗者控制兩套高速攝影機系 統,其中一人會於影片儲存結束後,提示每次動作之開始,另有一名記錄員則紀錄每球 結束之結果,並以一台 30fps 攝影機 (Casio EX-F1, 日本:Casio) 側面拍攝選手動作及 球落桌位置。實驗場地佈置如圖 3-2 所示。
圖 3-2 場地布置圖
第五節 資料收集
錄製之影片將以數位擷取軟體 (Simi motion 9.0.6 德國:Simi Reality Motion Systems GmbH) 處理,擷取球及球拍頂端的三維座標,以 R 語言 (R Core Team, 2014;版本 3.1.2) 計算以下變數:
一、 來球特性
檢驗擋球者每次回擊時,球從桌子彈起後 5 幅 (每幅 0.005 秒) 來球彈起速度、角 度、落點以及週期之平均數 (圖 3-3)。
圖 3-3. 檢驗不同練習的來球彈跳速度、角度、落點及週期分佈之示意圖 1. 來球彈跳速度 (m/s)
--- 公式 3-1
為來球彈跳速度, 為球桌子彈起後 5 幅之位移, 為 5 幅時間 0.025 秒。
四、 向前揮拍時宜表現(TP, Timing performance)
本研究探討之向前揮拍時宜表現,係將影片開始後每次球落至桌面 (z 軸最小 值:T1) 至開始向前揮拍 (x 軸最小值:T2) 之時間差,除以球落至桌面到球拍觸球之 間隔時間 (TC) (參閱公式 3-5 及圖 3-4)。TP值為正值時,表示球落地後始開始揮拍向 前 (T2-T1),數值越大代表球落桌後到擊中球的這段時間 (Tc-T1) 中揮拍向前的時機 較晚,但如果揮拍向前時與擊中球的時間相當靠近,此時 TP值則會相當接近 1,桌球 教練會稱之為「被擠到了」或「太慢了」。數值為負值則代表球尚未落至桌面,手就 開始向前揮拍,數值越小表示相對於球落桌至球拍觸球之時間,揮拍向前的時間提早 越多,因此球未落桌即開始向前揮拍,且球落桌後就立刻擊到球,會產生趨近於無限 小的負 TP 值。本研究將每次練習之時宜表現平均數進行統計考驗,亦計算每位受試 者在不同情境下時宜表現之標準差進行統計考驗。
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公式 3-5圖 3-4. 向前揮拍時宜示意圖。T1為球落到桌面的時間,T2為開始向前揮拍的時間,TC
為擊到球的時間。
--- 公式 3-3
--- 公式 3-4
T2
T1 TC
T2-T1
Tc-T1
五、 模擬比賽資料挑選
模擬比賽資料來源係由實驗者自行挑選與練習相似之情境,進行比賽相關表現之 測量,其情境係指選手在比賽中於反手位 (與練習時之限制區域相同) 以反手起下旋 後反手連續抽球攻擊,或是正手起下旋後正手連續抽球攻擊,符合以上此兩種情境,
才進行測量及資料收集。
六、 一般攝影機資料分析
為了檢驗此研究方式的應用性及便利性,亦利用一般攝影機 (每秒 30 幅) 之側拍 影片,以一名國家級教練主觀判斷之方式,利用影像標記軟體 (SimiScout,德國) 紀 錄擊球時間、向前揮拍時間以及球落桌時間來計算時宜表現 (圖 3-5),檢驗樣本為隨 機抽樣所有參與者正、反手各 5 次練習影片以及所有被挑選紀錄之比賽影片,合計共 有 588 球。以組內相關係數 (Intra-class Correlation Coefficient, ICC) 檢驗高速攝影機 及一般攝影機所計算出之時間參數 (T2-T1; TC-T1) 及時宜表現 (TP)。並於正式記錄前 另尋一位具有 10 年以上桌球經驗之乙組選手,隨機選取乙組及甲組各 1 位選手影片,
隨機挑選正、反手情境各 5 次練習 (乙組共有 25 球、甲組共有 28 球),以及其比賽情 境之練習 (乙組共有 13 球、甲組共有 7 球) 共 73 球,以 Kappa 檢驗觀察者間落桌時 間 (T1)、向前揮拍時間 (T2) 及擊球時間 (TC)之信度。
圖 3-5. 以一般攝影機影片進行 Tp 值之評估
七、 時宜表現參數間及與動作結果、動作表現的關係
第肆章 結果
本章主要分為三節,第一節主要探討在練習情境下,不同層級選手面對不同來球旋 轉使用正反手抽球之來球特性、結果表現、動作表現以及時宜表現差異。 第二部分探 討在模擬比賽下,抽球時宜表現是否與練習有差異。第三部分探討一般攝影機結合主觀 判斷的測量方式與高速攝影機結合動作擷取系統之時宜表現是否一致。
第一節 練習情境
一、 來球特性
來球特性主要檢驗選手準備要執行正手抽球前之來球,下旋來球係指每次練習開始 時,選手發完下旋短球後,對手切回之下旋來球。上旋來球則係指對手將選手抽球擋回 之來球。由於本實驗設計之對手係指與自身相同層級之對手,雖層級相同但每位選手練 習與模擬比賽之對手皆為不同,因此便有可能產生不同來球,使其影響表現,故透過此 章節之目的,是要了解不同層級選手面對不同來球旋轉使用正反手抽球前,來球彈跳速 度、角度、落點變異、來球週期之差異。
此段落將以混合三因子變異數分析分別檢驗不同層級面對不同來球旋轉正反手抽 球練習時來球彈跳速度、來球角度之差異,由於相同實驗設計下有 2 個依變項,因此修 正α=.025。另外兩個來球特性之依變項,來球落點變異及來球週期,皆須相持一顆球 以上才能進行計算,每次練習時,下旋之來球(對手接發球)僅發生在第一顆抽球(選 手第三拍),因此無法針對來球旋轉此自變項進行來球落點變異和來球週期之統計比 較,僅以混合二因子變異數分析檢驗來球落點變異及來球週期在不同層級選手以正反手 抽球時之差異,顯著水準亦修正為α=.025。
(一) 來球彈跳速度
混合三因子交互作用未達顯著 F(1, 18) = 1.94, p = .181, ηp2 = .1 (圖 4-1),正反手與層 級 F(1, 18) = 0.49, p = .493, ηp2 = .03、層級與來球旋轉 F(1, 18) = 1.13, p = .302, ηp2 = .06,
正反手與來球旋轉 F(1, 18) = 0.12, p = .735, ηp2 < .01,交互作用皆未達顯著。主要效果層 級 F(1, 18) = 0.10, p = .753, ηp2 <.01、正反手 F(1, 18) = 0.66, p = .427, ηp2 = .04 亦皆未達 顯著差異,僅有來球旋轉達顯著差異 F(1, 18) = 425.15, p < .025, ηp2 = .96,經事後檢驗發 現上旋球的來球彈跳速度顯著較下旋球快(p < .025) (圖 4-2)。
圖 4-1 不同層級選手面對不同來球旋轉使用正反手抽球回擊之來球彈跳速度
圖 4-2 不同旋轉之來球彈跳速度
(二)來球彈跳角度
混合三因子交互作用未達顯著 F(1,18) = 1.08, p = .313, ηp2 = .06 (圖 4-3),層級 與來球旋轉 F(1,18) = 2.51, p = .130, ηp2 = .12,正反手與來球旋轉 F(1,18) = 0.79, p
= .387, ηp2 = .04,交互作用皆未達顯著。正反手與層級交互作用達顯著差異 F(1,18) = 8.78, p < .025, ηp2 = .33,經單純主要效果發現不同層級使用反手時來球彈跳角度無 顯著差異 t(18) = -1.21, p = .241, d = -0.54,不同層級使用正手時來球彈跳角度無顯著 差異 t(18) = 0.97, p = .346, d = 0.43,甲組正、反手抽球時來球彈跳角度無顯著差異 t(9)
= 1.14, p = .283, d = 0.34,乙組正、反手抽球時來球彈跳角度達顯著差異 t(9) = 4.67, p < .025, d = 1.41,乙組在進行正手抽球練習時的來球彈跳角度較進行反手抽球時為 低(圖 4-4)。主要效果層級無顯著差異 F(1,18) = 0.06, p = .814, ηp2 < .01,正反手 F(1, 18) = 22.25, p < .025, ηp2 = .55 以及旋轉 F(1,18) = 20.52, p < .025, ηp2 = .53 皆達 顯著差異,事後比較發現,正手抽球時的來球彈跳角度較反手抽球時為低 (p<.05),下 旋來球的彈跳角度會比上旋來球較高(p<.025)(圖 4-5)。
圖 4-3 不同層級選手面對不同來球旋轉使用正反手抽球回擊之來球彈跳角度
圖 4-4 不同層級選手使用正反手抽球回擊之來球彈跳角度
圖 4-5 不同旋轉之來球彈跳角度
(三) 來球落點變異
正反手與層級交互作用未達顯著差異 F(1,18) = 3.85, p = .074, ηp2 = .17 (圖 4-6),其層級 F(1,18) = 3.85, p = .065, ηp2 = .18 未達顯著差異,正反手 F(1,18) = 7.05,
p < .025, ηp2 = .28 達顯著差異,經事後比較發現,正手的來球落點變異大於反手的 來球落點變異 (p<.025) (圖 4-7)。
圖 4-6 不同層級使用正反手抽球之來球落點變異性
圖 4-7 正反手抽球之來球落點變異性
(四)來球週期
正反手與層級交互作用未達顯著差異 F(1,18) = 0.55, p = .466, ηp2 = .03 (圖 4-8),其 主要效果皆達顯著差異: 層級 F(1,18) = 44.97, p < .025, ηp2 = .71,正反手 F(1,18) = 16.00, p < .025, ηp2 = .47,經事後比較發現,甲組的來球週期較乙組短 (p<.025) (圖 4-9),反手 的來球週期短於正手的來球週期 (p<.025) (圖 4-10)。
圖 4-8 不同層級使用正反手抽球之來球週期
圖 4-9 不同層級進行抽球練習之來球週期
圖 4-10 正反手抽球之來球週期
二、 結果表現 (進球率)
在練習情境下,不同層級選手面對不同來球旋轉使用正反手抽球共發生 2,675 次,
不同情境之結果表現次數分佈如下表 4-1,進一步將每位參與者成功次數除以總合次 數,計算其進球率,並進行混和三因子變異數分析檢驗不同層級面對不同來球旋轉使用 正反手抽球回擊之進球率是否會有顯著差異。
表 4-1 不同層級選手面對不同來球旋轉使用正反手抽球回擊之結果表現次數分佈
成功 失敗
得分、繼續 敲邊 觸網 落網 出界 其他 總和 甲組;反手;上旋 316 2 6 52 42 27 445 乙組;反手;上旋 175 0 2 25 54 19 275 甲組;正手;上旋 405 4 5 39 40 21 514 乙組;正手;上旋 138 0 10 30 43 20 241 甲組;反手;下旋 234 2 2 19 29 14 300
乙組;反手;下旋 200 0 7 35 43 15 300 甲組;正手;下旋 244 0 3 28 23 2 300 乙組;正手;下旋 239 0 8 16 24 13 300 總和 1951 8 43 244 298 131 2675
三因子交互作用未達顯著 F(1,18) = 4.25, p = .054, ηp2 = .19 (圖 4-11),正反手與 來球旋轉 F(1,18) = 0.67, p = .424, ηp2 = .04,層級與正反手 F(1,18) = 0.26, p = .61 7, ηp2 = .01,交互作用皆未達顯著。層級與來球旋轉交互作用達顯著差異 F(1,18) = 1 0.66, p < .05, ηp2 = .37,檢視單純主要效果發現不同層級面對下旋來球執行抽球時進 球率無顯著差異 t(18) = 1.79, p = .091, d = 0.8,不同層級面對上旋來球執行抽球時進 球率有顯著差異 t(18) = 3.83, p < .05, d = 1.71,甲組面對不同來球旋轉執行抽球時進 球率無顯著差異 t(9) = -1.96, p = .082, d = -0.59,乙組面對不同來球旋轉執行抽球時 進球率達顯著差異 t(9) = -5.22, p < .05, d = 1.58,表示乙組在上旋來球時執行抽球的 進球率較下旋來球時低 (圖 4-12)。主要效果層級無顯著差異 F(1,18) = 13.39, p < .05, ηp2 = .43、正反手 F(1,18) = 10.73, p < .05, ηp2 = .37 以及旋轉 F(1,18) = 39.23, p < . 05, ηp2 = .69 皆達顯著差異,事後比較發現,甲組的進球率比乙組高(p<.05),下旋來球 的進球率比上旋來球時高(p<.05),正手抽球的進球率比反手抽球高(p<.05) (圖 4-13)。
圖 4-11 不同層級面對不同來球旋轉使用正反手抽球之進球率
圖 4-12 不同層級面對不同來球旋轉抽球之進球率
圖 4-13 正反手抽球之進球率 三、 動作表現
動作表現係指以前後軸向 y 軸開始向前持續加速之時間 (請參考方法之定義) 當作 開始揮拍向前之時間點,計算向前揮拍至擊到球之平均向前揮拍速度、平均向前揮拍時 間以及平均向前揮拍距離。以下報告混合三因子變異數分析比較不同層級面對不同來球 旋轉使用正反手抽球之動作表現差異,並修正顯著值為α=.017。
(一) 平均向前揮拍速度 (m/s)
此結果顯示三因子交互作用未達顯著 F(1,18) = 4.26, p = .054, ηp2 = .19 (圖 4-1 4),層級與正反手 F(1,18) = 4.20, p = .055, ηp2 = .19,層級與來球旋轉 F(1,18) = 2.7 9, p = .112, ηp2 = .13,交互作用皆未達顯著。正反手與來球旋轉交互作用達顯著差異 F(1,18) = 20.00, p < .017, ηp2 = .53,經單純主要效果發現,無論上旋來球 t(19) = -12.
85, p < .017, d = -2.81,或下旋來球 t(19) = -13.28, p < .017, d = -2.90 時,正手抽球 平均向前揮拍速度均顯著高於反手;無論反手抽球 t(19) = -5.99, p < .017, d = -1.31,
或正手抽球 t(19) = -7.92, p < .017, d = -1.73 時,下旋來球時執行抽球的平均向前揮拍
或正手抽球 t(19) = -7.92, p < .017, d = -1.73 時,下旋來球時執行抽球的平均向前揮拍