羽毛球、乒乓球、排球和篮球及网球体育运动场馆照明
球场灯光的光与色初步理解
一、羽毛球、乒乓球、排球、篮球、网球等体育运动场馆照明，球场灯光的光色，是根本的物理因素。
体育运动场馆照明，表征的是，使用球场灯光和球场灯具，通过科学合理的布光（灯）方案和模式，构建一个特定的光色环境。实现场馆空间和空间中的物体，在人眼视知觉系统中，产生明亮感和色彩感，最终形成视觉物象。
视觉物象明亮感和色彩感的真实度、清晰度、舒适度，由空间及物体属性和场馆灯光的光色品质共同决定。空间及物体属性是客观自然的，由体育运动场馆空间及物体的物理性质决定。场地灯光的光色品质，决定于球场灯光的技术性能。
空间及物体是体育运动场馆照明的受主，场地球场灯光是施主。受主是被动的，施主则具有主动性。我们可以通过选用技术性能优秀先进的球场灯光，采用科学合理的布灯（光）方案模式，达成最优化的体育运动场馆照明效果。
球场灯光的光色品质和场地布灯（光）方案模式，是构建羽毛球、乒乓球、排球、篮球、网球等体育运动场馆，照明工程的两个决定性科学要素。其中，球场灯光的光与色，是根本的物理因素。
科学地理解把握球场灯光的光与色特性，对于构建明亮、清晰、真实、舒适的体育运动场馆照明空间环境，具有现实的指导意义。
二、羽毛球、乒乓球、排球、篮球、网球等体育运动场馆，照明空间及物体状态特征。
1、室内体育运动场馆，照明空间及物体的状态特征是。运动场馆照明空间是固定的、不变的。场馆中的物体，即人和球体，是运动、变化的。
2、体育运动场馆照明，是由球场灯光构成的立体光亮空间。球场灯光在场地布灯(光)完成后， 场馆空间光与色的特征，就是固定不变的。
3、在室内体育运动场馆中，羽毛球、乒乓球、排球、篮球、网球等各类球体。空中状态是动态的、是随机的，是多方向、多角度、多速度的飞行状态。
4、运动员的空间状态，是多角度、多相向，以不同的速度运动的、变化的。
5、人眼与羽毛球和乒乓球等各类球体之间，始终处于跟踪扑捉、聚焦成像状态。运动员打球的视觉过程，就是跟踪球体飞行轨迹和空中定位的过程。
正因为羽毛球场馆、乒乓球场馆，以及篮球、排球和网球场馆，照明空间具有“一固定两动态”特征。为保证照明效果，才对体育运动场馆照明的灯光品质，提出了特殊要求。
三、羽毛球、乒乓球、排球、篮球、网球等体育运动场馆照明应该具有的质量。
室内羽毛球场馆、乒乓球场馆等体育运动场馆照明，应该具有的照明效果有多项指标。但是，从光与色的角度讲，主要的表现有以下三项。
1、场馆照明质量：不眩目、不晃眼、不刺眼、不耀眼，场地灯光没有眩光危害。
2、场馆照明质量：不波动、不频闪，光亮度稳定。羽毛球、乒乓球、排球、篮球、网球等球体，空中飞行轨迹真实，空中定位准确。挥拍打球，打得着、打得准，不空打。
3、场馆照明质量：太阳光色，光色纯白，颜色纯正、不偏色。场地灯光明亮、清晰、真实、舒适，视觉不疲劳。
乒乓球和羽毛球等等体育运动场馆，照明质量高低，照明效果好坏。在布光（灯）方案模式合理的前提下，完全是由球场灯光的光色品质决定。因此，专业用于体育运动场馆照明的球场灯光，其光色应该具有先进优秀的性能和品质。
四、室内羽毛球、乒乓球、排球、篮球、网球等体育运动场馆照明，球场灯光应该具有的四个光色品质。
青岛法兰克微电子有限公司工程师韩俭荣，总结高端体育运动场馆照明实践经验，依据“照明，以人为本”的理念提出了：场馆照明，光色四品质。
1、太阳光色：羽毛球和乒乓球场馆照明，其球场灯光应该是太阳光色。纯白明亮、光色纯正，不偏向蓝色，不偏向红色。相当于上午十点至下午三点左右的太阳光色，明亮、清晰、真实、舒适。
体育运动场馆照明工程实践表明：如果，球场灯光偏离太阳光色，不管是偏向蓝色，还是偏向红色。明亮度、清晰度都会减低。
若是，球场灯光的光色偏向蓝色，比如400W金卤灯和LED大功率节能灯的光色。球场灯光表面，会铮亮刺眼。照明效果却是青灰白色，蒙蒙的不明亮。
若是，球场灯光偏向红色，比如高压钠灯的光色。球场灯光视觉感混沌，明亮度、清晰度远远不够。
2、光谱结构合理：用于乒乓球场馆、羽毛球场馆照明，以及用于篮球场馆和排球场馆照明的球场灯光。光谱分布应该接近于太阳光可见光谱的结构。可见光比例高，有效视觉亮度高。光色纯正，显色指数高，再现运动场馆地板和物体颜色的能力强。其照明效果，空间及物体表面颜色，纯正逼真、不偏色。
北京、上海、广州、深圳等发达城市，多家高端羽毛球场馆的布光经验表明：应用在乒乓球场馆、羽毛球场馆、排球、篮球和网球场馆照明的球场灯光，显色指数R值应该达到85以上。越接近太阳光的显色指数百分之百，颜色越是纯正真实。
高端羽毛球和乒乓球场馆照明工程经验证明：在场地照度相同的条件下，高显色指数的球场灯光，构建的体育运动场馆照明空间。场地灯光的明亮度、清晰度、真实度和舒适度，都远远高于低显色指数球场灯光的照明效果。
3、球场灯光不晃眼、不刺眼：使用于乒乓球场馆、羽毛球场馆、篮球和排球场馆照明的场地灯。第一，应该没有刺眼的眩光能量。第二，在正常的仰视角内，场馆灯发光表面与人眼之间应该有一个光遮挡面，使场地灯表面与人眼之间不通视。第三，球场灯光色温不能偏高，光色不要偏青色，光谱中蓝光不能偏多。
这三个方面的技术品质，在场馆照明中应该同时具备。如果缺少一个或者两个，球场灯光必然会刺眼、晃眼、耀眼、眩目，形成眩光危害。
场馆照明眩光危害的表现为：打球的运动员，在场馆中的多个位置、多个角度。只看到一个刺眼晃眼的光幕，而看不到空中飞行的球体。不能空中定位，挥拍打球。
场地灯光眩光能量越大，眩光危害程度越是严重。在眩光能量比较严重的体育运动场馆，即是运动员的视野，已经转移避开了球场灯光的眩光能量，但是，仍然还会有短暂的“视觉黑”现象和视觉恢复时间较长的问题。
室内体育运动场馆照明实践表明：很多场馆正在使用的400W金卤灯、T5节能灯排灯、普通U型螺旋型大功率节能灯、高频无极灯、LED大功率节能灯等球场灯具，都存在着不同程度的眩光危害。其中LED大功率节能灯和400W金卤灯，在羽毛球、乒乓球等运动场馆照明中。晃眼、刺眼的程度最为严重，眩光危害尤为显著。
4、球场灯光不波动、不频闪：羽毛球、乒乓球、排球和篮球等体育运动场馆照明，使用的球场灯光和球场灯具。光能量应该平滑稳定、不波动。
1、球场灯光的光能量波动就是频闪。波动的场地灯光在场馆照明中，会产生频闪效应危害。频闪深度越大，波动能量越大，频闪效应危害越是严重。
2、球场灯光频闪效应危害，主要在两方面。一是，空中飞行的各类球体，飞行轨迹不真实，导致空中定位不准。挥拍打球，出现空打现象。二是，波动的光能量，致使人眼调节肌频繁的调节，引起视觉神经疲劳。
3、体育运动场馆照明工程经验表明：400W金属卤化物灯（400W金卤灯），属于气体放电发光的球场灯光，绝大多数采用电感式镇流器启辉点燃。启辉点燃全过程，是用50Hz工频交流电直接驱动发光，光能量以100Hz的频率，呈正弦波规律波动。是运动场馆照明中，频闪能量最大的场地灯光。频闪效应危害程度也是最为严重。
4、电子镇流器驱动启辉点燃的T5羽毛球排灯、U型和螺旋型大功率节能灯。如果电子镇流器交流（AC）—直流（DC）—交流（AC）转换频率低于40千周（Khz），仍然会有一定程度的频闪效应危害。转换频率越低，频闪效应危害程度越大。
5、6U-60W高频率节能灯、高频无极灯和LED大功率节能灯光，光通量稳定平滑，没有频闪及频闪效应危害。
6、室内体育运动场馆场地灯光的频闪效应危害。对场馆照明质量的影响是负面的，危害效应是实实在在的存在着。但是，由于频闪效应危害具有隐形的特点。因此，在很多人的认识上没有足够的重视。
五、羽毛球场馆、乒乓球场馆、排球和篮球及网球场馆照明，视觉物象明亮、清晰、真实、舒适的光色，才是真正最好的光与色。
（一）、有人问：前面第“四“段文字描述了，球场灯光应该具有的四个方面的光与色技术品质。那么，在羽毛球场馆、乒乓球场馆、排球和篮球以及网球场馆照明工程中，一定要全部具备吗？
（二）、回答是肯定的：如果，你想构建明亮、清晰、真实、舒适的体育运动场馆照明空间。那么，回答是肯定的：“场馆照明，光色四品质”，一定要全部具备，缺一不可。
并且，一定要采用球场灯具垂直吊挂，矩阵式均匀布光模式，布置安装场地灯光。
（三）、实践检验认知：体育运动场馆照明，广泛使用的有400W金属卤化物灯（400W金卤灯）、T5节能灯球场排灯、U型和螺旋型大功率节能灯、LED大功率节能灯、高频无极灯等，多种球场灯光和球场灯具。
这些场地灯光的光色性能各具特色，照明质量也是各具优点。在人们的认知理念中，认同度更是各有高低。那么，如何认知呢？回答是：唯有实践检验认知！！
发达城市高端体育运动场馆，球场灯光照明改造工程实践表明。
如果是：羽毛球和乒乓球场馆照明，使用的球场灯光和球场灯具，是400W金卤灯。虽说400W金属卤化物灯，自上个世纪至今，已经使用了二三十年多了。并且，在人们的认知理念里，是体育运动场馆照明工程中，具有主导地位的场地灯光。
但是，400W金卤灯的光谱能量分布结购，较为严重地偏离太阳光可见光光谱的结构。光色不是纯白明亮的太阳光，显色指数也比较低。颜色不真实。视觉物象明亮度、清晰度、真实度低。
400W金卤灯光色，虽说标称色温不高。但是，光色偏青带蓝光，眩光能量很大。场地灯光铮亮铮亮的刺眼、耀眼、晃眼、眩目，眩光危害严重。
还有，400W金卤灯用于场地照明，灯光是波动的、有频闪，频闪频率是100周。波动深度和频闪能量，是球场灯光中最大的了。400W金卤灯100周的频闪能量，在人眼视知觉中，产生的频闪效应危害程度也是最大的。
如果是：体育运动场馆照明，球场灯光使用的是T5节能灯排灯。球场排灯应用于体育运动场馆照明，历史可以说是最长的球场灯光。特别是在羽毛球场馆照明工程中，自上个世纪四五十年代就开始广泛应用。已经在人们的心目中，是具有霸主地位的羽毛球场地灯。
但是，T5节能灯场馆排灯，色温多数较高，为6500K。光谱理论研究成果表明，高色温的光能量，含有的眩光能量较大。并且，T5节能灯场馆排灯，灯管发光表面与人眼之间，在大范围的视野中是直线通视。晃眼眩目效应较为严重，眩光危害程度较为严重。
T5节能灯场馆排灯，灯光是否有波动、有频闪。要看驱动灯管发光的，电子镇流器的转换频率高低。如果电子镇流器的转换频率低于40千周（Khz）,球场灯光也会波动、有频闪。并且，转换频率愈低，波动深度愈大，频闪能量愈大，频闪效应危害程度愈是严重。
场馆照明工程实践表明：现阶段正在使用的T5节能灯球场排灯，电子镇流器转换频率，绝大多数低于40千周（Khz），在20千周（Khz）左右的占多数。有甚者，转换频率在十几千周左右。用于场馆照明后，球场灯光频闪效应危害较大。
视觉原理并且经实践验证：T5节能灯场馆排灯，唯有电子镇流器的转换频率高于40千周（Khz）以上，球场灯光才能无频闪及频闪效应危害。
如果是：用于羽毛球、乒乓球、篮球和排球以及网球场馆的球场灯光，是U型、螺旋型大功率节能灯。
因为色温较高，大多数在6500K左右，有的在6800K左右。有的还高达7000K，光色青冷的刺眼。场地灯光中，眩光能量多，眩目效应较为严重。并且，集成配用的灯罩，其反光特性与大功率节能灯光辐射特性不匹配。场馆灯光晃眼、刺眼效应较为严重，眩光危害程度较为严重。
至于大功率节能灯球场灯光，有没有频闪效应危害。机理与上与T5节能灯场馆排灯一样，决定于电子镇流器转换频率高低。低于40千周（Khz），场地灯光，就波动频闪，有频闪效应危害。转换频率越低，频闪效应危害越是严重。
唯有大功率节能灯，电子镇流器转换频率超过40千周（Khz）以上。场地灯光才能平滑稳定、不波动，没有频闪效应危害。
如果是：体育运动场馆照明，使用的是一夜爆红的明星球场灯光LED大功率节能灯。
因为，LED大功率节能灯，是直流电场激发半导体载流子复合发光。光通量平滑稳定，无频闪及频闪效应危害。
但是，LED大功率节能灯，眩光能量大，刺眼效应严重。场地灯光耀眼、晃眼、眩目，眩光危害严重。
如果是：球场照明，用的是高频无极灯。高频无极灯，在场馆照明工程中，是近十几年来的场地灯光新秀。
无极灯是高频磁场激发，光致发光球场灯。激发频率高达兆赫数量级。光通量稳定不波动，没有频闪效应危害。
但因为高频无极灯色温较高，大多数在6500K左右，有的还高一些。场地灯光中，包含有眩光能量，眩目效应较为显著。在灯罩集成配用方面，与大功率节能灯一样，也存在反光特性与无极灯光辐射特性不匹配的问题。场馆灯光晃眼、刺眼效应较为明显，眩光危害程度较为明显。
（四）、实践检验，市场鉴别，胜出好光色。
历经北上广深一线城市和沿海发达城市，多家高端羽毛球和乒乓球等体育运动场馆，八年多时间的照明工程验证，以及激烈的市场鉴别。青岛法兰克无眩光和无频闪效应危害，6U-60W高频率节能灯。光色性能先进、品质优秀。照明效果为太阳光色，纯白色正。球场灯光明亮、清晰、真实、舒适。
在经受用户鉴别、工程验证中，践行了韩俭荣独立提出的科学理念：照明，以人为本！照明是为眼睛服务的，人眼感受到的光与色，才是真实有效的光能量。视觉物象明亮、清晰、真实、舒适的光色，才是真正最好的光与色。
青岛法兰克微电子有限公司，依据自有微观技术平台，自主研发、设计、生产的体育运动场馆照明专用大功率节能灯。
正因为具有：独立创建的视觉影像形成动力学模型，并且成功应用于无眩光危害和无频闪效应危害球场灯光设计。成功生产6U-60W高频率节能灯，光谱能量分布，接近于太阳光可见光谱结构。光谱颜色相当于上午十点至下午三点左右的太阳光。
光色纯白明亮，可见光比例高，球场灯光有效视觉亮度高。显色指数高达85，接近于太阳光的100%，显色能力强，场地灯光颜色纯正逼真、不偏色。场馆照明质量明亮度、清晰度、真实度高。
正因为具有：独立创建的“独立优化、最佳匹配”的技术路线，并且成功应用模糊自适应控制技术，独立生产的6U-60W高频率节能灯。电子镇流器交流（AC）--直流（DC）--交流（AC）转换频率，超过45千周（Khz），驱动发光灯管的是高频正弦电能量。
球场灯光平滑稳定波动小、不频闪。没有频闪能量及频闪效应危害。场馆照明效果清晰、舒适，视觉不疲劳。各类球体空中飞行轨迹真实，空中定位准确。球看得清、打得准。
正因为具有：独立创建的三个基色发射光谱综合控制技术，并且成功地将光谱能量分布结构特性深度优化，使其接近于明视觉状态下，人眼的视见函数曲线。
场馆灯光眩光能量很小，刺眼、晃眼、眩目危害效应非常小。同时，将场地灯光辐射特性与专用灯罩反射特性匹配设计。在人眼正常的仰视角内，球场灯光表面与人眼不直线通视。在体育运动场馆照明中，场地灯光无眩光危害。
六、球场灯光的光与色分析结论。
只有球场灯光四个方面的光色品质全部具有，并且采用空中垂直吊挂，矩阵式均匀布光（灯）模式，布置安装球场灯光和球场灯具。
才能够在整体上实现球场灯光如同白昼，光色纯白、颜色纯正。灯光稳定平滑、不波动，没有频闪效应危害。场地灯光不晃眼、不耀眼、不刺眼、不眩目，无眩光危害。场馆照明效果明亮、清晰、真实、舒适。视觉不疲劳。
才能保证羽毛球和乒乓球等各类球体，在空中飞行轨迹真实，不拖尾、不重影，空中定位，真实准确。运动员球打得准、打得稳。
作者简介： 韩俭荣。专注于气体放电等离子体物理和固体发光理论及技术研究，着力于儒释道国学文化研修。现服役于青岛法兰克微电子有限公司总工程师职位。自主研发、设计、生产，体育运动场馆照明专用球场灯具：无眩光危害和无频闪效应危害，6U—60W高频率节能灯。
技术支持电话：1526 525 8265。1357 326 2961。1360 630 6833。
