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照明系统的设计和照度测量

日期:2013-11-11
      1 照度等级的确定
  物体的亮度对人的视觉影响是很重要的,对电视转播也同样重要。同物体的反射一样,它的亮度用人们不经常使用的术语“照度”来表示。在这种情况下,常采用面向运动场地边界(通常有4个边)的垂面上的照度来表示。
  在运动场地内,假定多个点,这些点排列成规则的图形,通过这些点来计算和测量从A到D方向上的垂直照度。点之间的距离愈小,所计算的点数就愈多,因此,所得平均垂直照度的精确度就愈高,这就决定了照度均匀度。当然,计算和测量的工作量就会很大。
  由经验可知,可以把场地的长边8等分,短边6等分,这样,比赛场地计算63个点就可以了。
  必须计算出四个平均垂直照度(方向A到D)。一个方向的平均垂直照度Ёv,等于所有这个方向上的垂直照度相加所得的和除以其个数所得的商。
  尽管由计算的物理因素所定的照度是相同的,但是,由于国家不同的技术状况,导致了计算先决条件和参数的不同。因此,在报告内,没有给出关于彩色电视转播垂直照度的共同标准。但是,一些国家的照度标准是值得参考的
  有些比赛场地,彩色转播是在固定的方向上进行的。在这种情况下,所有方向上都满足彩色电视转播的照度要求是不必要的,只要设计的照明系统,在设有彩色摄像机的比赛场地边界所对应的方向上,垂直照度能达到高水平就可以了。这样的不对称照明,已从经验上和理论上得到验证。但为了具有可接受的画面效果以及令观众满意的视觉效果,其它方向上还应具有足够的照明,通常这些方向上的照度不能低于设有摄像机方向上照度的50%。
  报告中所提及的照度为实际工作时的平均照度。因此,对于刚安装完毕的设备,其照度应提高为所要求照度的1.2倍,这是由光源的发光特性和清扫周期决定的。
  2 垂直照度和水平照度均匀度
  实际上,我们必须接受一定程度的照度不均。根据现场试验得到:

  Evmin∶Evmax=1∶3

  可作为一个主要的设计标注。第2章中已经说明,所允许的各点之间最大亮度比对于画面质量是很重要的,不能低于1∶40。因此,不但垂直照度均匀度要满足要求,水平照度(Eh)也应限制为:

  Ehmin∶Ehmax=1∶2

  还应测定照度梯度,英国等国家期望的照度梯度为每4m照度变化为20%。
  3 减少眩光
  当采用放电管时,由主频率决定的电弧的断续可能导致闪变效应,应将其限制到最小。可以通过光源在所供三相电源上的连接方式,实现场地上任何一点的照明是不同光源灯光的叠加,这样能使眩光影响达到最小。
  4 观众席照明标准
  当转播点靠近运动场地边界时,部分看台可能转播在画面中。为了能有良好的彩色转播效果,这部分为观众所设的看台的平均水平照度应不低于相应运动场地平均水平照度的25%。除了大多数情况下从运动场地反射的漫射照明,看台还需要专用的照明或反射。
  5 照明指导——控制眩光
  彩色转播需要特定的照度。
  对于较小的角度α达到较高的垂直照度是不难的。同时,对于参赛者和观众的眩光可能更大。

  因此,在设计照明系统时,可以选择合适的α角,把眩光限制在可以接受的范围之内。

  设计者可以参考下列内容:

  体育馆:灯具安装高度由顶棚的高度决定。α=55~65°时,对于参赛者和观众的眩光能得到足够的限制。此外,还可以通过百叶或隔栅来限制眩光。

  室外场地:在限定之内的灯具数量,由所要达到的照度决定。相应地,进行合适的灯光分配和选择合理的安装高度和投射方向,是所能使用的限制眩光的方法。较高的光通密度和深思熟虑的光束投射方向,同样限制了所采用的光源数量,从而也影响了增加相对观众和参赛者不刺眼的光线的机会。甚至即使采用投光灯,设计时认真考虑了反光镜光学原理,也不可避免地存在一定程度的杂光干扰,这些杂光能产生使参赛者和观众不舒服的眩光。因此,为了使光源置身于观众和参赛者视野中心之外,照明灯需要安装相当高的高度。与此无关的照明灯,其灯丝最低点和水平面之间对应场地中心的角度至少为30°。
  6 照度测量
  比赛场地的测量点根据1节的内容来定。每个点在场地四个边界方向上垂直照度的测量高度大约为1m,水平照度的测量高度同样也应为1m。