體育場館中的照明對運動者視覺影響的分析

于小川 詹姍 慕寶貴

1. 當今體育場館建設的發展要求

在全球體育快速發展的迅猛時期，我國的體育產業也要更進一個臺階，首當其沖是要把我國的體育場館照明設計達到一個高質量，高規格，高水平的層次。近年來，我國體育場館的數量一直在不斷增加，但對體育場館建設的照明要求也同樣加大，特別是我國在針對2022年的冬季奧運會場館的建設方面。對于體育場館的照明要求，不僅僅是在對于有線電視實時轉播對照明的要求，也更大的在于創造一個高質量，高水平，高規格的體育場館，讓運動健兒能夠真實的，有效的發揮出自己的高水平成績。

2. 體育場館的燈光照明對運動者視覺的影響

一個合理的燈光照明設計對于運動員的正常發揮，甚至超常發揮起著不可替代的作用。所以，體育的設計由最初單純的照度水平，到現在的照度，亮度，顯色指數，色溫和眩光等多項指標。這些燈光的照度設計，燈光照射的對人的眼睛眩光程度，燈具的高度安裝位置，數量，以及質量這都嚴重影響著室內整體燈光的照度值。這些照明的要求不僅考慮了運動員，裁判員比賽時的光線強度，同時也考慮到場下觀眾的要求。

2.1 乒乓球館燈光照明對運動者的影響

對于乒乓球館來說，如果室內的燈光發出的光線太弱，它不僅僅會造成室內整體照度的偏低，而且會直接影響到乒乓球球運動者的視覺效果，弱的光線會造成物體被照射下的陰影，使乒乓球運動者對球臺上的乒乓球產生視覺影像模糊，從而導致對手發過來的球因看不清楚而失球。但如果室內的燈光發出的光線照度太高，強烈刺激視神經，那么光線也會使運動者的視覺產生強烈的眩光，容易對人眼造成短時間的印象模糊。

3. 體育場館中燈光出現眩光的內在因素分析

3.1 體育場館中的燈具光譜能量分布結構不科學

具體所說就是運動球類場館中的照明燈具發射出來的光能量的光譜能量分布結構[2]，偏離太陽光的光譜能量分布結構。對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，球場燈具產生的眩光危害程度也就越大。如果體育場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產生一種比較嚴重的眩光現象，對人眼睛危害極大。

3.2 體育場館中的燈具發出來的光的折射性或者說燈具外層燈罩的反射[3]

運動球類場館所安裝的燈具一般發出來的光并不是直接就直線式輻射出來到地面，而是其中過程有一個物理轉變，雖然光的能量是在空間介質中傳播方向是沿直線傳播，但是根據物理學的知識，光能量從光源中輻射出來后，它經過燈罩的反射特性，特別是燈罩的材質不同，其密度介質也不同，則會產生反射。從而到在這個過程中，光能量以斜線的角度方式進入人的視野，形成眩光危害。下圖1列舉燈具遮光的角度

3.3 體育場館中的燈具頻閃反應對運動者視覺的刺激

在運動球類場館中，燈具本身就是每時每刻都在發生著頻閃，根據頻閃的頻率來說，頻率快則人眼一般感受不到，慢的話，人眼就很自然的感覺到燈光在發生頻閃，對于一般人眼所看不出來的頻閃，有時候用手機攝像的功能也能發現其中的頻閃，這種頻閃在現代照明設計學會中雖然一直把頻閃當成很正常的現象，但是當燈具發生頻閃頻率慢的時候，人眼能夠感受出來的那種狀況下，則會對人眼睛產生嚴重的晃眼，刺眼眩光現象。

圖1 直接型燈具的遮光角

以上這種現象，從體育場館的燈光照度，亮度，照度均勻度去分析，可以看出這種現象消除的途徑必要做好整個體育場館的照明設計，考慮到每一個影響因素去做分析，設計，從而建設一個高水平，高質量的體育場館。

4. 體育場館燈具的分布及種類

4.1 運動場地燈光各部位明暗的均勻度

對于體育場館的燈光照度，是非常重要的，不合適的明暗度，會導致運動者的眼疲勞。對于調整好比較科學的燈具位置，并不一定要把燈具按等距離進行分布，如果這樣，那么一個大的場館所發出整體光照度可能會大，特別是體育場館中間的部分，等距離燈具分布，使體育場館中央的光線產生重疊交叉，照度偏大，而四周的燈具數量則少，特別是角落的等光照度明顯降低。所以這種情況應采用加大體育場館四周的燈照度，或者增加燈具數量。并充分結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 體育場館中結合燈具效率來選擇燈具

合理根據不同球類運動場館，安裝不同的燈具類型，并根據不同燈具的特點，來去適應各種球類運動場館的需求。一般在對與燈具的選擇上，首先要考慮到其發光效率高，顯色指數高，光色好，照度均勻，壽命長，無眩光等性能。之前的燈具類型一般都是白熾燈，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

高強度氣體放電燈燈具的效率

4.3 體育場館中燈光距離地面標準

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

5. 結束語

綜上分析，在體育場館的照明設計中，要結合內部因素與外部因素做出分析，從燈光自身的角度去發現，克服光源的頻閃現象，以及對人視覺所產生的眩光。從燈具的類型選擇，所安裝的位置高度，產生的平均照度，均勻度，顯色值，水平照度，垂直照度等方面，去考慮整體體育場館所要達到的照明標準，以及各種球類體育運動場館所要求的照度值等因素，科學分析，設計，讓運動者在一個舒適的體育場館運動，尋求突破，才是真正的目標。