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足球场灯光设计

足球场灯光设计

足球场照明质量主要取决于照度水平、照度均匀和眩光控制程度。运动员所需的照明水平与观众不一样,对运动员而言,所需照明水平相对较低,而观众则不同,他们的目的就是观看比赛,对观众而言,照明要求是随着观看距离的增加而增加。

一.            我国关于足球场的照明标准:

室外足球场的照明标准

等级

使用功能

照度(lx)

照度均匀度

光源

眩光指数GR

Eh

Evmai

Uh

Uvmin

Uvaux

Ra

Tcp(K)

U1

U2

U1

U2

U1

U2

Ⅰ

训练和娱乐活动

200

—

—

0.3

—

—

—

—

≥20

 

≤55

Ⅱ

业余比赛、      专业训练

300

—

—

0.5

—

—

—

—

≥80

≥4000

≤50

Ⅲ

专业比赛

500

—

0.4

0.6

—

—

—

—

≥80

≥4000

≤50

Ⅳ

TV转播国家、国际比赛

—

1000

0.5

0.7

0.4

0.6

0.3

0.5

≥80

≥4000

<50

Ⅴ

TV转播重大、国际比赛

—

1400

0.6

0.8

0.5

0.7

0.3

0.5

≥90

≥500

≤50

Ⅵ

HDTV转播重大、国际比赛

—

2000

0.7

0.8

0.6

0.7

0.4

0.6

≥90

≥5500

≤50

—

TV应急

—

1000

0.5

0.7

0.4

0.6

—

—

≥80

≥4000

≤50

注:应避免对运动员,特别在"角球"时对守门员造成直接眩光。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

室内足球场的照明标准

等级

使用功能

照度(lx)

照度均匀度

光源

眩光指数GR

Eh

Evmai

Uh

Uvmin

Uvaux

Ra

Tcp(K)

U1

U2

U1

U2

U1

U2

Ⅰ

训练和娱乐活动

300

—

—

0.3

—

—

—

—

≥65

 

≤35

Ⅱ

业余比赛、      专业训练

500

—

0.4

0.6

—

—

—

—

≥65

≥4000

≤30

Ⅲ

专业比赛

750

—

0.5

0.7

—

—

—

—

≥65

≥4000

≤30

Ⅳ

TV转播国家、国际比赛

—

1000

0.5

0.7

0.4

0.6

0.3

0.5

≥80

≥4000

≤30

Ⅴ

TV转播重大、国际比赛

—

1400

0.6

0.8

0.5

0.7

0.3

0.5

≥80

≥4000

≤30

Ⅵ

HDTV转播重大、国际比赛

—

2000

0.7

0.8

0.6

0.7

0.4

0.6

≥90

≥5500

≤30

—

TV应急

—

750

0.5

0.7

0.3

0.5

—

—

≥80

≥4000

≤30

注:比赛场地上方应有足够的照度,但应避免对运动员造成眩光。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

国际足联的照明标准

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FIFK没有电视转播的足球场人工照明参数推荐值

 

 

比赛分级

水平照度Eh,ave(lx)

照度均匀度U2

眩光指数GR

光源色温Tk

光源显色指数Ra

 

 

Ⅲ级

500*

0.7

≤50

>4000K

≥80

 

 

Ⅱ级

200*

0.6

≤50

>4000K

≥65

 

 

Ⅰ级

75*

0.5

≤50

>4000K

≥20

 

 

   *考虑了灯具维护系数的照度值,即表中数值相乘以1.25等于初始的照度值

 

 

 

 

FIFK有电视转播的足球场人工照明参数推荐值

比赛分类

摄像类型

垂直照度

水平照度

光源色温Tk

光源显色指数Ra

Ev.ave(lx)

照度均匀度

Eh.ave(lx)

照度均匀度

U1

U2

U1

U2

Ⅴ级

慢动作

1800

0.5

0.7

1500~3000

0.6

0.8

>5500K

≥80最好≥90

固定摄像

1400

0.5

0.7

移动摄像

1000

0.3

0.5

Ⅳ级

固定摄像

1000

0.4

0.6

1000~2000

0.6

0.8

>4000K

≥80

   注  1.垂直照度值与每台摄像机有关。

       2.照度值应考虑灯具维护系数,推荐灯具维护系数为0.8,因此,照度的初始数值应为表中数值的1.25倍。

       3.每5m的照度梯度不应超过20%。

       4.眩光指数GR≤50。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

有电视转播的足球场照明标准

比赛分类

摄像类型

垂直照度

水平照度

光源色温Tk(K)

光源显色指数Ra

Ev.ave(lx)

照度均匀度

Eh.ave(lx)

照度均匀度

U1

U2

U1

U2

Ⅴ级

固定摄像

2400

0.5

0.7

3500

0.6

0.8

>4000

≥65

场地摄像

1800

0.4

0.65

Ⅳ级

固定摄像

2000

0.4

0.65

2500

0.6

0.8

>4000

≥65

场地摄像

1400

0.4

0.6

  注  1.表中垂直照度为固定(或场地)摄像机方向的垂直照度;

      2.场地摄像机的垂直照度均匀度,可以通过比较各台摄像机之间的垂直照度进行估算;

      3.表中照度值为使用(maintained)照度,推荐维护系数为0.7,因此初始照度值应约为表中数值的1.4倍;

      4.眩光指数GR≤50;

      5.认可并鼓励采用恒流明输出的光源。

 

 

没有电视转播的照明标准

 

 

比赛分级

水平照度Eh,ave(lx)

照度均匀度U2

光源色温Tk(K)

光源显色指数Ra

 

 

Ⅲ级

750

0.7

>4000

≥65

 

 

Ⅱ级

500

0.6

>4000

≥65

 

 

Ⅰ级

200

0.5

>4000

≥65

 

 

  注  1.表中照度值为使用(maintained)照度;

 

 

      2.推荐维护系数为o.7,因此初始照度值约为表中数值的1.4倍;

 

 

      3.表每10m的照度变化幅度即照度梯度不应超过30%;

 

 

      4.应避免在运动员的主视野内产生眩光。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CIE关于足球场的照明标准

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

规格不同的足球场平均使用水平照度

观众容量

观看距离*(m)

平均使用水平照度(lx)

10000座位以下

120

150~250

10000~20000座

160

250~400

20000座以上

200

400~800

  * 观看距离是指观众席最远点到球场最远点的距离

国际体育联合会关于室内足球场照明标准

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GAISF室内足球场照明标准

运动类型

Eh(Lx)

Evmai(Lx)

Evsec(Lx)

水平照度均匀度

垂直照度均匀度

Ra

Tk(K)

U1

U2

U1

U2

业余水平

体能训练

150

—

—

0.4

0.6

—

—

20

4000

非比赛娱乐活动

300

—

—

0.4

0.6

—

—

65

4000

国内比赛

500

—

—

0.5

0.7

—

—

65

4000

专业水平

体能训练

300

—

—

0.4

0.6

—

—

65

4000

国内比赛

750

—

—

0.5

0.7

—

—

65

4000

TV转播的国内比赛

—

1000

700

0.4

0.6

0.3

0.5

65

4000

TV转播的国际比赛

—

1400

###

0.6

0.7

0.4

0.6

65,最好80

4000

高清晰度HDTV转播

—

2000

###

0.7

0.8

0.6

0.7

80

4000

TV应急

—

1000

—

0.4

0.6

0.3

0.5

65,最好80

4000

 

 

 

 

 

奥运会的足球场照明标准

位置

照度(lx)

照度平均值(最小值)

Ev.cam.min

Eh.ave

水平方向

垂直方向

(见注2)

 

Emin/Emax

Emin/Eave

Emin/Emax

Emin/Eave

FOP(场地)(见注7)

1400

见比值

0.7

0.8

0.6(0.7)

0.7(0.8)

热身区域、ERC

1000

 

0.4

0.6

0.4

0.6

观众(C1号摄像机)(见注3)

见比值

 

 

 

0.3

0.5

Eh.ave.FOP/Ev.ave.Cam

≥0.75和≤1.5

计算点四个面Ev最小值与最大值的比值

≥0.6

Ev.ave.spec/Ev.ave.Cam

≥0.1和≤0.25

Eh.ave.Run.off/Eh.ave.FOP

≥0.1和≤0.33

照度梯度

UG-全场(4m计算网路)

≤20%

UG-特定区域(2m计算网络)

≤10%

UG-特定区域(1m计算网络)

≤10%

光源

CRI Ra

≥90

Tk

5600K

相对于个固定摄像机的眩光等级GR

≤40

Tk

5600K

   镜头频闪-眩光指数GR

固定摄像机的眩光指数

≤40

注:1.垂直照度计算平面和摄像机位置按组委会要求进行设计。

    2.Ev.min为所有计算点中的最小垂直照度值,而非最小的平均照度值,这一点非常重要,是奥运会标准与其它标准区别最大之处。

    3.观众”指的是前12排座位的观众,超过15排座位的垂直照度均匀度将会降低。

    4.Ev.max和Ev.min为比赛场地内所有计算点4个垂面上的最大和最小垂直照度值。

    5.除注明外,所有计算网格为1m。

    6.照度等级为奥运比赛的最小值。

    7.所有的主摄像机(ERC除外),都满足Ev.min=1400。对于ERC,Ev.min可以为1000lx。

    8.ARZ1内的Ev.max应在ARZ2范围内。

    9.缩写定义:

      ERC: 摇动摄像机,四个与比赛场地边线和底线平行的垂直面上的垂直照度;

      SSM: 超级慢动摄像机

      FOP: 用于比赛区域的场地,足球场的FOP为(105~110)m×(68~75)m;

      TF=TotalFOP=场众所包围的场地,包括用于比赛区域的FOP;

      Cam=摄像机;

      ARZ1=球场两端,球门线。边线和禁区之间的区域;

      ARZ2=球门区;

      Spec=观众;

      C1号=主摄像机;

      UG-FOP:FOP区域内的照度梯度;

      UG-ARZ1:ARZ1区域内的照度梯度。

 

二.足球场照明

1.摄像机机位

当足球场需要电视转播时,摄像机机位将会影响到照明水平,主摄像机方向上的垂直照度是重点考察对象。图7-2为常用的国际足球比赛电视转播机位图。需要特别指出,不同的转播公司,对转播的要求是不一样的,机位会有所变化,本图仅参考。对于低级别的转播赛事,如国内中超联赛,可以只有三个机位,即1,8,10,这是国际足联允许的最低要求。

  • 图中摄像机机位号及其含义见表7-4。

    摄像机机位及其功能

    序号

    类型

    位置及功能

    1

    大型

    中间看台,高位,主要拍摄位

    2

    大型

    中间看台,高位,中部拍摄位,分解

    3

    大型

    18m左,地面高度,比赛特写镜头和回放

    4

    大型

    18m右,地面高度,比赛特写镜头和回放

    5

    便携

    左侧球门后,回放

    6

    便携

    右侧球门后,回放

    7

    大型

    16m线左,高位,比赛,越位回放

    8

    大型

    16m线右,高位,比赛,越位回放

    9

    大型

    球门区端部高位,左侧,球门拍摄,回放,景观拍摄

    10

    大型

    球门区端部高位,右侧,球门拍摄,回放,景观拍摄

    11

    大型超慢动作

    左看台,中位,特写镜头回放

    12

    大型超慢动作

    右看台,中位,特写镜头回放

    13

    大型超慢动作

    中位,两个替补席之间,展示,置换,替补席

    14

    微型

    看台高位,右侧,赛场广角拍摄

     

     

    2.布灯方式

    有电视转播的足球场通常都是观众容量大,建筑等级较高,通常要举行国际级比赛或国家级比赛。因此,体育照明不仅要考虑水平照度,还要衡量其垂直照度及其均匀度。

    足球场布灯方式有以下几种:

    一.            四角布置

    (1)      灯具以集中形式与灯杆结合布置在比赛场地四角。

    a.适用范围:适用于有电视转播的足球场。

    b.技术特点:四个灯塔或灯杆布置在四个角球区外,同时,也应布置在运动员正常视线之外。C.对角灯塔通常在足球场场地对角线的延长线上。

    d.灯塔位置:无电视转播时,图7-3中边线外5度和底线外10度是最小值,灯塔只能布置在图中红色区域内。有电视转播的场地,图中底线外的角度不应小于15度。


  • 灯塔高度:灯塔高度按式(7-1)计算

                      h=dtg Ø          (7-1)

    h----灯塔的高度

    d----球场中心点到灯塔的距离

    Ø----球场中心点到灯塔和顶之间的夹角。

    e.灯具与灯架:为了控制眩光,灯具的投射角不应大于70度。即灯具的遮光角应大于20度。如图:7-5所示:

  • 二.两侧布置

    两侧布置分为光带布置和多杆布置。

    (1)      光带布置。灯具与建筑马道结合,以连续光带形式或簇状集中形式布置在场地两侧。

    a.      适用范围:有电视转播的足球场

    b.      技术特点:有电视转播的赛场,一般都有看台,看台顶部雨棚可以支撑照明装置,光带布置是侧向布置的一种,多采用连续光带,现在分段光带布置也时常被应用。与四角布置相比,光带布置的灯具离球场更近,照明效果更好。

    c.      光带位置:为了保证守门员及在角球区附近进攻的球员有良好的视线条件,以球门线中点为基准,

    底线两侧至少15度之内不能布置照明装置。

    底线后向外20度角及与水平面成功率45度角的空间内不能布灯。图7-7示出不能布灯的最新要求。(这是新要求)


  • a.      光带高度:光带的高度可以采用式(7-1)进行计算,但d值和h的含义发生了变化。

    光带的高度比四角布置的要低。

    光带照明的均匀度更容易实现,垂直照度如此。水平照度也一样。

    造价相对要便宜。光带往往要使用马道,马道的利用率较高,技术性能及经济性均佳。因此,这种布灯方式被广泛应用。

    (1)      多杆布置。灯具与灯杆或灯塔相结合,以簇状集中形式布置在场地两侧。

    a.       适用范围:在没有电视转播的足球场,侧向布置照明装置多采用多塔布置方式。

    b.       特点:通常将灯杆布置在赛场的东西两侧,一般来说,多杆布灯的灯杆高度可以比四角布置的低。多塔布置有四杆布置,或六杆布置,也可以采用八杆布置方式。如图7-9

               
  • a.       灯杆位置:为避免对守门员和和进攻队员的视线干扰,以球门线中点为基准点,

    底线两侧至少10度之内不能布置灯杆。

    灯杆还应布置在无障碍区之外,并不得影响观众正常观看的视线。

    b.       灯杆高度:多杆布灯的灯杆高度仍用公式(7-1)进行计算。

    三.混合布置

      两侧布置与四角布置相结合的布置方式。

    a.                        适用范围:有电视转播的足球场。此种布灯方式被广泛地应用,龙其适用于综合性体育场,旧场改造等情形。

    b.                        技术特点:融合了两侧布置,四角布置的特点。