Erstklassige Sportbeleuchtung

Erstklassige Sportbeleuchtung

Die Entwicklung und Umsetzung erstklassiger Sportbeleuchtungssysteme umfasst verschiedene wichtige Technologien und innovative Ansätze. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Betrachtung der technischen Optimierung, energieeffizienter Lösungen, intelligenter Steuerung und Benutzerfreundlichkeit:

1. Energieeffiziente und fortschrittliche Beleuchtungstechnologie

LED-Technologie hat sich aufgrund ihrer hohen Lichtausbeute und Langlebigkeit, die den Energieverbrauch deutlich senken, als bevorzugte Option für die Sportbeleuchtung etabliert. Das kompakte Design von LED-Leuchten minimiert das Blendungsrisiko, ihre hohe Helligkeit muss jedoch durch eine effektive Lichtverteilung optimiert werden. Beispielsweise kann bei der Blendungsbewertung von Hallenvolleyballfeldern das Unified Glare Rating (UGR)-Modell das Unbehagen erfolgreich steuern.

2. Intelligente Optimierungsdesigntechniken

Genetische Algorithmen und Rough-Set-Theorie: Bei der Beleuchtungsplanung für Fußballfelder werden genetische Algorithmen (GA) eingesetzt, um die Anordnung und den Winkel der Leuchten automatisch zu optimieren. Dabei werden die horizontale und vertikale Beleuchtungsgleichmäßigkeit, dreidimensionale Effekte und die Anzahl der Leuchten berücksichtigt. Die Lösungen werden mit professioneller Software wie AGI32 validiert. Die Rough-Set-Theorie verfeinert sechs Beleuchtungsparameter durch die Untersuchung kritischer Lampenwinkel, um die Beleuchtungsgleichmäßigkeit in großen Freiluftstadien zu verbessern.

Dynamisches Szenenmanagement: Die Umkleidekabine des Wembley-Stadions verfügt über ein einstellbares weißes Lichtdeckensystem, das verschiedene Modi unterstützt, wie z. B. „Konzentration“ vor Spielen, „Ruhe“ während Spielen und „Feiern“ danach, und so flexible Szenenübergänge über ein drahtloses Steuerungssystem ermöglicht.

3. Zuverlässigkeit und Betriebseffizienz

Der Stromausfall während des Super Bowl LXVII unterstrich die Notwendigkeit zuverlässiger Stromversorgungssysteme. Moderne Sportanlagen müssen redundante Stromversorgungskonzepte und intelligente Überwachungssysteme implementieren, um solche Probleme zu vermeiden. Darüber hinaus verbessert ein vernetztes LED-System nicht nur die Energieeffizienz, sondern bereichert auch das Zuschauererlebnis durch Farbvariationen und Automatisierungsfunktionen. So wurde beispielsweise bei der Modernisierung des Langley Event Centers drahtlose Steuerungstechnologie eingesetzt, um die Beleuchtungsmöglichkeiten bei Bühnenaufführungen zu erweitern.

4. Standardisierung und Anpassbarkeit für verschiedene Szenarien

Die „Empfohlene Spezifikation für die Beleuchtung in Sport- und Freizeitbereichen“ (RP-6-15) des IES bietet einen grundlegenden Rahmen für die Gestaltung und deckt eine Reihe von Anforderungen ab, von professionellen Veranstaltungen bis hin zu Freizeitaktivitäten (wie Krocket). Sie erfordert jedoch eine Anpassung an spezifische Projektanforderungen (z. B. Kompatibilität mit Übertragungsgeräten). Darüber hinaus müssen die Beleuchtungsparameter für verschiedene Sportarten (wie Hallenvolleyball und Fußball im Freien) angepasst werden, um die Leistung der Athleten mit dem Sehkomfort in Einklang zu bringen.

5. Anforderungen an die erstklassige Sportbeleuchtung

1948 übertrug die BBC erstmals die Olympischen Spiele in London live im Fernsehen. Bei den Olympischen Spielen 1956 in Melbourne wurden erstmals olympische Übertragungsrechte verkauft. Bei den Olympischen Spielen 2000 in Sydney verfolgten 3,8 Milliarden Zuschauer die Spiele im Fernsehen. Bei den Olympischen Spielen 2008 in Peking wurden über 61.000 Stunden Sendezeit übertragen, und HD-TV wurde erstmals ausgestrahlt. Die Fußballweltmeisterschaft 2014 in Brasilien wurde erfolgreich in 4K-Auflösung ausgestrahlt. Die Olympischen Spiele 2016 in Rio hatten mehr als 120.000 Stunden Fernsehübertragungszeit und erreichten über 200 Länder mit HD-Signalen. Bei den Olympischen Winterspielen 2018 in Pyeongchang wurden erstmals 4K-Übertragungen durchgeführt, und die Olympischen Spiele 2020 in Tokio wurden vollständig in 4K ausgestrahlt. Derzeit stammen 47 % der Einnahmen des Internationalen Olympischen Komitees aus den Fernsehübertragungsrechten für die Olympischen Spiele. Die für die Übertragungen verwendeten Kameras werden alle 3 bis 6 Monate aktualisiert, wobei der Schwerpunkt auf der Verbesserung der Intuitivität und Detailgenauigkeit liegt. An Wettkampfstätten kommen verschiedene Kameratypen zum Einsatz, und 4K/8K-Signale werden zum Standard. Hochgeschwindigkeits- (SSM) und Ultrahochgeschwindigkeitskameras (HSSM, 300–900 fps) gehören mittlerweile zum Standard in der TV-Übertragungstechnik. Die Fortschritte in der Übertragungstechnik und die hohen Einnahmen aus den Fernsehrechten für Großveranstaltungen erfordern Verbesserungen bei der professionellen Sportbeleuchtung. Eine Analyse der Änderungen der Sportbeleuchtungsstandards von den Olympischen Spielen 2008 in Peking bis zu den Olympischen Winterspielen 2022 in Peking ist in Tabelle 1 zusammengefasst.

Tabelle 1: Anforderungen an die professionelle Sportbeleuchtung für große Sportereignisse weltweit von 2008 bis 2022

(1) Anpassungen der Lichtverhältnisse, der Lichtkonsistenz und der Lichtverläufe. Um die Produktion von 4K-Sendesignalen zu unterstützen, benötigen Veranstaltungsorte eine verbesserte, konsistentere und gleichmäßigere Beleuchtung. Die Mindeststandards für die vertikale Beleuchtung von Kameras wurden angehoben, insbesondere für SSM- und 4K/8K-Übertragungen. Der Evmin-Wert wurde von ≥ 1400 lx/1000 lx (fest/vierseitig) auf ≥ 1600 lx/1200 lx (fest/vierseitig) erhöht. Zusätzlich wurde die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung verbessert, wobei die horizontale Gleichmäßigkeit von 0,6/0,8 auf 0,7/0,8 anstieg. Bei fest installierten Kameras wurde die vertikale Gleichmäßigkeit der Beleuchtung von 0,5/0,7 auf 0,6/0,7 (Feldkameras) und 0,7/0,8 (HD/4K) verbessert. Auch die Bedeutung von Beleuchtungsstärkegradienten wird hervorgehoben. Die CIE gibt Gradienten UG typischerweise zwischen 10 % und 20 % an, die FIFA empfiehlt Gradienten von 1,5 bis 2,0 und die UEFA verlangt Gradienten MAUR über 0,6. Trotz der unterschiedlichen numerischen Standards besteht das Ziel jedes Gradienten darin, die Gesamtgleichmäßigkeit der Spielfeldbeleuchtung zu verbessern und die Konsistenz zwischen benachbarten Beleuchtungspunkten sicherzustellen, um so die Bildqualität der Übertragung zu verbessern.

(2) Normen für den Farbwiedergabeindex neuer Lichtquellen. Mit der zunehmenden Verwendung von LED-Beleuchtung und dem Bedarf an konsistenten Lichtquellen bei Fernsehübertragungen erfordern große internationale Veranstaltungen heute Lichtquellen mit einem CRI(Ra) von mindestens 90 oder Ra von mindestens 85, mit R9 von mindestens 45 (für LED-Beleuchtung) oder TLCIQa von mindestens 85, um eine optimale Farbwiedergabe bei Übertragungen zu gewährleisten.

(3) Flimmerfreie Beleuchtung (FKF). Die Kameratechnologie entwickelt sich rasant weiter. Typischerweise dient eine 75-fps-Kamera als Hochgeschwindigkeitskamera für Standard-Fernsehübertragungen und ermöglicht die Wiedergabe in Zeitlupe. Mit der Weiterentwicklung der Übertragungstechnologie werden jedoch zunehmend Ultra-Hochgeschwindigkeitskameras mit 300 fps, 600 fps, 900 fps und sogar über 1000 fps bei Sportveranstaltungen eingesetzt, um detailreichere Bilder aufzunehmen. Bei Aufnahmen mit Hochgeschwindigkeitskameras hat jedes Bild eine sehr kurze Belichtungszeit. Aufgrund von Problemen mit der Wechselstromversorgung, der Netzfrequenz oder der Gleichstromwelligkeit kann die Belichtung bei Standard-Sportbeleuchtungen zwischen den Bildern variieren, was zu ungleichmäßiger Helligkeit und Flimmern bei der Wiedergabe führt. Dieses Problem muss bei Hochgeschwindigkeits- und Ultra-Hochgeschwindigkeitskameraübertragungen behoben werden. Bei den Olympischen Spielen 2008 in Peking wurde bei der Hochgeschwindigkeitskamerawiedergabe im Water Cube ein Flimmern beobachtet. Ähnliche Probleme traten auch bei den Asienspielen 2010 in Guangzhou und den FINA-Schwimmweltmeisterschaften 2011 in Shanghai auf. Daher ist es wichtig, Flimmerprobleme bei der Sportbeleuchtung zu lösen.

Bei den Olympischen Spielen 2012 in London kamen neben herkömmlichen Hochdruck-Gasentladungslampen erstmals ein neu entwickeltes flimmerfreies elektronisches Vorschaltgerät und ein elektronischer Auslöser zum Einsatz. Beim Einsatz ausschließlich flimmerfreier Hochdruck-Gasentladungslampen lag der Flimmerindex (FF) unter 3 %, wodurch das Flimmerproblem wirksam gelöst wurde. Dieses System bewährte sich an Veranstaltungsorten wie dem London Stadium, dem Aquatics Center und dem Velodrom und ermöglichte es Ultrahochgeschwindigkeitskameras, Details ohne Flimmern einzufangen. Anschließend wurden bei der FIFA Fußball-Weltmeisterschaft 2014 in Brasilien, der FIFA Fußball-Weltmeisterschaft 2018 in Russland und den Olympischen Spielen 2016 in Rio ähnliche Lösungen zur Flimmerminderung bei Hochgeschwindigkeitskameras umgesetzt. Bei den Olympischen Winterspielen 2014 in Sotschi konnte das Flimmerproblem jedoch aufgrund des Fehlens dieser Methoden nicht ausreichend gelöst werden. Beginnend mit den Olympischen Spielen 2020 in Tokio wurde LED-Sportbeleuchtung flächendeckend eingesetzt, und bei den Olympischen Winterspielen 2022 in Peking wurde LED-Sportbeleuchtung vollständig eingeführt. Durch die Auswahl geeigneter LED-Treiber-Netzteile kann ein FF von weniger als 1 % erreicht werden. Derzeit ist für die Olympischen Spiele 2020 in Tokio und die Olympischen Winterspiele 2022 in Peking ein FF von weniger als 2 % (für Geschwindigkeiten unter 1000 fps) bzw. weniger als 6 % (für Geschwindigkeiten unter 600 fps) vorgeschrieben, während die UEFA für Elite-A-Wettbewerbe einen FF von weniger als 5 % vorschreibt.

Hochwertige Sportbeleuchtung muss effiziente LED-Technologie, intelligente Optimierungsalgorithmen, dynamische Steuerungssysteme und standardisiertes Design kombinieren und dabei Zuverlässigkeit, Energieeffizienz und Anpassungsfähigkeit an verschiedene Szenarien berücksichtigen. Zukünftige Entwicklungen werden sich voraussichtlich auf die stärkere Integration personalisierter Beleuchtungsumgebungen und die Erforschung der Gesundheitsleistung konzentrieren.

6. Verwandte Produkte

Sport Light A02