體育場(chǎng)館中的照明對(duì)運(yùn)動(dòng)者視覺(jué)影響的分析

于小川 詹姍 慕寶貴

1. 當(dāng)今體育場(chǎng)館建設(shè)的發(fā)展要求

在全球體育快速發(fā)展的迅猛時(shí)期，我國(guó)的體育產(chǎn)業(yè)也要更進(jìn)一個(gè)臺(tái)階，首當(dāng)其沖是要把我國(guó)的體育場(chǎng)館照明設(shè)計(jì)達(dá)到一個(gè)高質(zhì)量，高規(guī)格，高水平的層次。近年來(lái)，我國(guó)體育場(chǎng)館的數(shù)量一直在不斷增加，但對(duì)體育場(chǎng)館建設(shè)的照明要求也同樣加大，特別是我國(guó)在針對(duì)2022年的冬季奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館的建設(shè)方面。對(duì)于體育場(chǎng)館的照明要求，不僅僅是在對(duì)于有線電視實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播對(duì)照明的要求，也更大的在于創(chuàng)造一個(gè)高質(zhì)量，高水平，高規(guī)格的體育場(chǎng)館，讓運(yùn)動(dòng)健兒能夠真實(shí)的，有效的發(fā)揮出自己的高水平成績(jī)。

2. 體育場(chǎng)館的燈光照明對(duì)運(yùn)動(dòng)者視覺(jué)的影響

一個(gè)合理的燈光照明設(shè)計(jì)對(duì)于運(yùn)動(dòng)員的正常發(fā)揮，甚至超常發(fā)揮起著不可替代的作用。所以，體育的設(shè)計(jì)由最初單純的照度水平，到現(xiàn)在的照度，亮度，顯色指數(shù)，色溫和眩光等多項(xiàng)指標(biāo)。這些燈光的照度設(shè)計(jì)，燈光照射的對(duì)人的眼睛眩光程度，燈具的高度安裝位置，數(shù)量，以及質(zhì)量這都嚴(yán)重影響著室內(nèi)整體燈光的照度值。這些照明的要求不僅考慮了運(yùn)動(dòng)員，裁判員比賽時(shí)的光線強(qiáng)度，同時(shí)也考慮到場(chǎng)下觀眾的要求。

2.1 乒乓球館燈光照明對(duì)運(yùn)動(dòng)者的影響

對(duì)于乒乓球館來(lái)說(shuō)，如果室內(nèi)的燈光發(fā)出的光線太弱，它不僅僅會(huì)造成室內(nèi)整體照度的偏低，而且會(huì)直接影響到乒乓球球運(yùn)動(dòng)者的視覺(jué)效果，弱的光線會(huì)造成物體被照射下的陰影，使乒乓球運(yùn)動(dòng)者對(duì)球臺(tái)上的乒乓球產(chǎn)生視覺(jué)影像模糊，從而導(dǎo)致對(duì)手發(fā)過(guò)來(lái)的球因看不清楚而失球。但如果室內(nèi)的燈光發(fā)出的光線照度太高，強(qiáng)烈刺激視神經(jīng)，那么光線也會(huì)使運(yùn)動(dòng)者的視覺(jué)產(chǎn)生強(qiáng)烈的眩光，容易對(duì)人眼造成短時(shí)間的印象模糊。

3. 體育場(chǎng)館中燈光出現(xiàn)眩光的內(nèi)在因素分析

3.1 體育場(chǎng)館中的燈具光譜能量分布結(jié)構(gòu)不科學(xué)

具體所說(shuō)就是運(yùn)動(dòng)球類(lèi)場(chǎng)館中的照明燈具發(fā)射出來(lái)的光能量的光譜能量分布結(jié)構(gòu)[2]，偏離太陽(yáng)光的光譜能量分布結(jié)構(gòu)。對(duì)于其中偏離光譜能量的方向是短波光譜能量是增量，那么在大概一致的條件下，該短波光譜的能量越大，球場(chǎng)燈具產(chǎn)生的眩光危害程度也就越大。如果體育場(chǎng)館中照明燈具光能量中含有其它光譜，如紫外光譜，那么紫外光譜能量會(huì)產(chǎn)生一種比較嚴(yán)重的眩光現(xiàn)象，對(duì)人眼睛危害極大。

3.2 體育場(chǎng)館中的燈具發(fā)出來(lái)的光的折射性或者說(shuō)燈具外層燈罩的反射[3]

運(yùn)動(dòng)球類(lèi)場(chǎng)館所安裝的燈具一般發(fā)出來(lái)的光并不是直接就直線式輻射出來(lái)到地面，而是其中過(guò)程有一個(gè)物理轉(zhuǎn)變，雖然光的能量是在空間介質(zhì)中傳播方向是沿直線傳播，但是根據(jù)物理學(xué)的知識(shí)，光能量從光源中輻射出來(lái)后，它經(jīng)過(guò)燈罩的反射特性，特別是燈罩的材質(zhì)不同，其密度介質(zhì)也不同，則會(huì)產(chǎn)生反射。從而到在這個(gè)過(guò)程中，光能量以斜線的角度方式進(jìn)入人的視野，形成眩光危害。下圖1列舉燈具遮光的角度

3.3 體育場(chǎng)館中的燈具頻閃反應(yīng)對(duì)運(yùn)動(dòng)者視覺(jué)的刺激

在運(yùn)動(dòng)球類(lèi)場(chǎng)館中，燈具本身就是每時(shí)每刻都在發(fā)生著頻閃，根據(jù)頻閃的頻率來(lái)說(shuō)，頻率快則人眼一般感受不到，慢的話，人眼就很自然的感覺(jué)到燈光在發(fā)生頻閃，對(duì)于一般人眼所看不出來(lái)的頻閃，有時(shí)候用手機(jī)攝像的功能也能發(fā)現(xiàn)其中的頻閃，這種頻閃在現(xiàn)代照明設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)中雖然一直把頻閃當(dāng)成很正常的現(xiàn)象，但是當(dāng)燈具發(fā)生頻閃頻率慢的時(shí)候，人眼能夠感受出來(lái)的那種狀況下，則會(huì)對(duì)人眼睛產(chǎn)生嚴(yán)重的晃眼，刺眼眩光現(xiàn)象。

圖1 直接型燈具的遮光角

以上這種現(xiàn)象，從體育場(chǎng)館的燈光照度，亮度，照度均勻度去分析，可以看出這種現(xiàn)象消除的途徑必要做好整個(gè)體育場(chǎng)館的照明設(shè)計(jì)，考慮到每一個(gè)影響因素去做分析，設(shè)計(jì)，從而建設(shè)一個(gè)高水平，高質(zhì)量的體育場(chǎng)館。

4. 體育場(chǎng)館燈具的分布及種類(lèi)

4.1 運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地?zé)艄飧鞑课幻靼档木鶆蚨?/h3>

對(duì)于體育場(chǎng)館的燈光照度，是非常重要的，不合適的明暗度，會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)者的眼疲勞。對(duì)于調(diào)整好比較科學(xué)的燈具位置，并不一定要把燈具按等距離進(jìn)行分布，如果這樣，那么一個(gè)大的場(chǎng)館所發(fā)出整體光照度可能會(huì)大，特別是體育場(chǎng)館中間的部分，等距離燈具分布，使體育場(chǎng)館中央的光線產(chǎn)生重疊交叉，照度偏大，而四周的燈具數(shù)量則少，特別是角落的等光照度明顯降低。所以這種情況應(yīng)采用加大體育場(chǎng)館四周的燈照度，或者增加燈具數(shù)量。并充分結(jié)合最低照度和平均照度之比，一般以0.5-0.8最為適宜。

4.2 體育場(chǎng)館中結(jié)合燈具效率來(lái)選擇燈具

合理根據(jù)不同球類(lèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館，安裝不同的燈具類(lèi)型，并根據(jù)不同燈具的特點(diǎn)，來(lái)去適應(yīng)各種球類(lèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館的需求。一般在對(duì)與燈具的選擇上，首先要考慮到其發(fā)光效率高，顯色指數(shù)高，光色好，照度均勻，壽命長(zhǎng)，無(wú)眩光等性能。之前的燈具類(lèi)型一般都是白熾燈，鹵鎢燈，金屬鹵化物燈，鈉光燈等，但最主要的還是考慮燈具的效率是最為重要的。列舉如下圖二[4]

熒光燈燈具的效率

高強(qiáng)度氣體放電燈燈具的效率

4.3 體育場(chǎng)館中燈光距離地面標(biāo)準(zhǔn)

體育場(chǎng)館類(lèi)型燈光距離地面的高度(米)籃球中央10 兩側(cè)8羽毛球中央8 兩側(cè)3-5乒乓球中央3-4 兩側(cè)3體操中央6-8排球中央14 兩側(cè)6-8

5. 結(jié)束語(yǔ)

綜上分析，在體育場(chǎng)館的照明設(shè)計(jì)中，要結(jié)合內(nèi)部因素與外部因素做出分析，從燈光自身的角度去發(fā)現(xiàn)，克服光源的頻閃現(xiàn)象，以及對(duì)人視覺(jué)所產(chǎn)生的眩光。從燈具的類(lèi)型選擇，所安裝的位置高度，產(chǎn)生的平均照度，均勻度，顯色值，水平照度，垂直照度等方面，去考慮整體體育場(chǎng)館所要達(dá)到的照明標(biāo)準(zhǔn)，以及各種球類(lèi)體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館所要求的照度值等因素，科學(xué)分析，設(shè)計(jì)，讓運(yùn)動(dòng)者在一個(gè)舒適的體育場(chǎng)館運(yùn)動(dòng)，尋求突破，才是真正的目標(biāo)。