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プレミアスポーツ照明
プレミアスポーツ照明
プレミアスポーツ照明システムの設計と実装には、いくつかの重要な技術と革新的なアプローチが組み込まれています。以下では、技術的な最適化、エネルギー効率の高いソリューション、インテリジェントな制御、そしてユーザーエクスペリエンスについて詳しく説明します。
1. 省エネと先進的な照明技術
LED技術は、高い光効率と長寿命によりエネルギー消費量を大幅に削減できることから、スポーツ照明の有力な選択肢として注目を集めています。LED照明器具はコンパクトな設計のためグレアリスクを最小限に抑えることができますが、その強烈な明るさは、効果的な配光による最適化が依然として必要です。例えば、屋内バレーボールコートのグレア評価では、統一グレア評価（UGR）モデルを用いることで、不快感レベルを適切に管理できます。
2. インテリジェント最適化設計手法
遺伝的アルゴリズムとラフ集合論：サッカー場の照明設計では、水平方向と垂直方向の照明の均一性、立体感、照明の数を考慮しながら、照明器具の配置と角度を自動的に最適化するために遺伝的アルゴリズム（GA）が用いられています。これらのソリューションは、AGI32などの専門ソフトウェアを用いて検証されています。ラフ集合論は、重要なランプ角度を検証することで6つの照明パラメータを精緻化し、大規模な屋外スタジアムにおける照明の均一性を向上させます。
ダイナミックなシーン管理: ウェンブリー スタジアムのロッカー ルームには、試合前の「集中」、試合中の「落ち着き」、試合後の「祝賀」など、さまざまなモードをサポートする調節可能な白色光天井システムが備わっており、ワイヤレス制御システムを介して柔軟なシーン遷移が可能です。
3. 信頼性と運用効率
第67回スーパーボウルでの停電は、信頼性の高い電力システムの必要性を改めて浮き彫りにしました。現代のスポーツ施設では、このような問題を防ぐために、冗長電源設計とインテリジェントな監視システムの導入が不可欠です。さらに、ネットワーク化されたLEDシステムは、エネルギー効率管理を向上させるだけでなく、カラーバリエーションや自動化機能によって観客の体験を豊かにします。例えば、ラングレー・イベントセンターでは、ワイヤレス制御技術を活用したアップグレードにより、ステージパフォーマンスにおける照明用途を拡大しました。
4. 標準化と様々なシナリオへの適応性
IESの「スポーツ・レジャーエリアにおける照明に関する推奨仕様」（RP-6-15）は、プロのイベントからレクリエーション活動（クロッケーなど）まで幅広いニーズに対応する設計の基本的な枠組みを提供していますが、プロジェクトの具体的な要件（放送機器との互換性など）に基づいたカスタマイズが必要です。さらに、屋内バレーボールや屋外サッカーなど、様々なスポーツの環境に合わせて照明パラメータを調整し、選手のパフォーマンスと視覚的な快適性のバランスをとる必要があります。
5. プレミアスポーツ照明の要件
1948年、BBCはロンドンオリンピックを初めてテレビ生中継しました。1956年のメルボルンオリンピックでは、オリンピックの放映権が初めて販売されました。2000年のシドニーオリンピックでは、38億人の視聴者がテレビでオリンピックを視聴しました。2008年の北京オリンピックでは、放送時間が61,000時間を超え、HDテレビ放送が導入されました。2014年のブラジルワールドカップは4K解像度での放送に成功しました。2016年のリオオリンピックでは、120,000時間を超えるテレビ放送が行われ、HD信号で200か国以上に届きました。2018年の平昌冬季オリンピックでは4K放送が開始され、2020年東京オリンピックではフル4K放送が行われました。現在、国際オリンピック委員会の収入の47%はオリンピックのテレビ放映権によるものです。放送に使用されるカメラは、直感性と詳細さの向上に重点を置いて、3〜6か月ごとに更新されます。競技会場では様々な種類のカメラが活用され、4K/8K信号が標準となりつつあります。高速度カメラ（SSM）および超高速度カメラ（HSSM、300～900fps）は、テレビ放送機器の標準となっています。放送技術の進歩と主要イベントの放映権料収入の増大により、プロスポーツ照明の改良が求められています。2008年北京オリンピックから2022年北京冬季オリンピックまでのスポーツ照明基準の変遷を分析すると、表1のようになります。
表1 2008年から2022年までの世界主要スポーツイベントにおけるプロスポーツ照明要件
（1）照明条件、一貫性、および勾配の調整。4K放送信号の制作をサポートするために、会場ではより改善され、一貫性があり、均一な照明が求められています。カメラの最小垂直照度基準は、特にSSMおよび4K/8K放送において引き上げられ、Evminは1400lx/1000lx以上（固定/4面）から1600lx/1200lx以上（固定/4面）に引き上げられました。さらに、照明の均一性も向上し、水平均一性は0.6/0.8から0.7/0.8に向上しました。固定カメラの場合、垂直照度均一性は0.5/0.7から0.6/0.7（フィールドカメラ）、0.7/0.8（HD/4K）に向上しました。照度勾配の重要性も強調されており、CIEは勾配UGを通常10%から20%と規定し、FIFAは1.5から2.0の勾配を推奨しています。また、UEFAはMAUR勾配を0.6以上とすることを要求しています。数値基準は様々ですが、各勾配の目的は、フィールド照明全体の均一性を高め、隣接する照明点間の一貫性を確保することで、放送画質を向上させることです。
（2）新しい照明源の演色評価数に関する基準。LED照明の利用増加とテレビ放送における安定した光源の必要性に伴い、主要な国際イベントでは、放送中に最適な色再現性を確保するために、照明源の演色評価数（CRI(Ra)）が90以上、またはRaが85以上、さらにRgが45以上（LED照明の場合）、またはTLCIQaが85以上であることが求められています。
（3）ちらつきのない照明（FKF）。カメラ技術は急速に進歩しています。通常、75fpsのカメラは標準的なテレビ放送用の高速度カメラとして機能し、スローモーション再生を可能にします。しかし、放送技術の進化に伴い、スポーツイベントではより詳細な画像を撮影するために、300fps、600fps、900fps、さらには1000fpsを超える超高速度カメラがますます使用されるようになっています。高速度カメラで撮影する場合、各フレームの露出時間は非常に短くなります。AC電源の問題、電源周波数、またはDCリップルにより、標準的なスポーツ照明からの露出はフレーム間で変化する可能性があり、再生時に明るさの不均一やちらつきが発生します。この問題は、高速度カメラと超高速度カメラの放送で対処する必要があります。 2008年の北京オリンピックでは、ウォーターキューブでハイスピードカメラの再生時にフリッカーが観測され、2010年の広州アジア競技大会と2011年の上海FINA世界水泳選手権でも同様のフリッカー問題が発生しました。そのため、スポーツ照明におけるフリッカー問題の解決は極めて重要です。
2012年ロンドンオリンピックでは、従来の高輝度ガス放電ランプに加え、新たに開発されたフリッカーフリーの電子安定器と電子トリガーが初めて採用されました。フリッカーフリーの高輝度ガス放電ランプのみを使用した場合、フリッカー指数（FF）は3%未満となり、フリッカーの問題は効果的に解決されました。このセットアップは、ロンドンスタジアム、アクアティクスセンター、自転車競技場などの会場で良好なパフォーマンスを発揮し、超高速カメラでフリッカーのない細部の撮影を可能にしました。その後、2014年ブラジルFIFAワールドカップ、2018年ロシアFIFAワールドカップ、そして2016年リオオリンピックでも、高速カメラのフリッカーを軽減する同様のソリューションが導入されました。しかし、2014年ソチ冬季オリンピックでは、これらの対策が講じられなかったため、フリッカーの問題は十分に解決されませんでした。 2020年東京オリンピックを皮切りに、LEDスポーツ照明は広く採用され、2022年北京冬季オリンピックではLEDスポーツ照明が全面的に導入されました。適切なLEDドライバ電源を選択することにより、FF（フラッシュフリクション）1%未満を実現できます。現在、2020年東京オリンピックと2022年北京冬季オリンピックでは、FFが2%未満（1000fps未満）および6%未満（600fps未満）であることが求められており、UEFAはエリートAの競技ではFFを5%未満と定めています。
プレミアスポーツ照明は、効率的なLED技術、インテリジェントな最適化アルゴリズム、動的制御システム、標準化された設計を組み合わせ、信頼性、エネルギー効率、そして様々なシナリオへの適応性を考慮する必要があります。今後の開発は、パーソナライズされた照明環境と健康パフォーマンスに関する研究のより深い統合に焦点が当てられるでしょう。
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