EN
שליטה מדויקת בזרם האור: התפקיד של האופטיקה האסימטרית והאופטיקה TIR בתאורת סטדיום LED חסינית להבהוב
מיון דפוסי זרם האור לפי תקן NEMA ואופטיקה אסימטרית
עיצוב העדשה האסימטרי עוזר לכוון כ-70–80 אחוז מהפליטה האורית ישר למטה לאורך הקו המרכזי של שדה המשחק. זה תורם באופן משמעותי להתקדמות המשחק האמיתי, ובו זמנית מונע פיזור אור מחוץ לשדה. טכנולוגיית המיקוד באור זו היא מה שארגון NEMA (האיגוד הלאומי לייצרני ציוד חשמלי) מגדיר. בדרך כלל נפוצים הסוגים III עד V במערכות תאורה לספורט, מכיוון שדפוסי הזרקורים האלה ממוקדים באור רק באזורים שאמורים להיות מוארים. כאשר מעצבים תאורה מיישמים מערכות מסוג זה במקום ליצור אפקט תאורה מלאה, יש שיפור משמעותי באחדות התאורה ובתאורת המישור האנכי. מחקרים מראים שיעור אחדות גבוה מ-0.8, ושחקנים חשים בהפחתה של 40% בעוצמת ההבהוב. מאזורים אלו שתוארו קודם לכן, ספורטאים יכולים לראות בבירור כדי לבצע מניאוברים ופעולות מורכבות מבלי לאבד את מבטם על הפעולה הנמצאת בקרבתם.
עדיות TIR לזוויות קרן צמודות ואחדות
טכנולוגיית TIR כוללת שימוש בפריזמות מפוליקרבונט, מה שמייצר אפקט של החזרת אור. זה תורם להשגת פיזור זווית קרן נמוך של פחות מ-30 מעלות, ופיזור אור מינימלי, מה שמוביל לפיזור אור גדול מ-15%. עדיות TIR מספקות יעילות לוקס של כ-95% בהשוואה לעדיות מחזירות מאלומיניום. כתוצאה מכך, עדיות TIR שומרות על שיעור הבהרה מתחת ל-22 ועוזרות לצמצם את הופעת נקודות חמה עזות ומעכבות ראייה. אחידות האור באזורים המרכזיים של השדה נבדקת לעיתים קרובות, וההבדלים בדרך כלל קטנים מ-10%. אחידות זו נדרשת במתקני ספורט למטרות שידור וראיות. טכנולוגיית TIR מצמצמת את פליטת האור כלפי מעלה דרך התקן התאורה, ובהתאם לכך מצמצמת את זיהום האור כלפי מעלה ב-2/3 ביחס לתאורות שטח קונבנציונליות.
סורגים, מגנים ומחזרים: דיכוי בהרה ברמה של התקן
סינרים משולבים נגד הבהוב ולוחות הפצה מיקרו-פריזמטיים
לוחות הפיזור המיקרו-פריזמטיים מכילים מבנים שתוכננו במפורש כדי לשפר את פיזור האור על פני המשטח, ולמנוע את הופעת נקודות חמות ובהירות מוגזמת (glare) ממקורות נקודתיים. יעילותם מוגברת עוד יותר באמצעות שילוב מסגרות נגד בהירות מוגזמת (anti-glare grilles), אשר הן פשוט מחסומים אופקיים או אנכיים שמונעים את הראיה הישירה למקור ה-LED. שילוב זה יכול להביא להפחתה של העוצמה האנכית של התאורה (מדד ליכולת הפחתת הבהירות המוגזמת שמספקת התאורה) ב-25% עד 40% בקירוב. חומרים טיפוסיים, לרוב פוליקרבונט בעל תרומה גבוהה, מסוגלים לשמור על ירידה בפליטת האור (אובדן תרומה) של פחות מ-10%, וליצור דירוג אחיד של בהירות מוגזמת (UGR – Unified Glare Rating) קטן מ-22. ברוב התקנות התאורה המודרניות מוטמעות שתי הפונקציות הללו בתוך המגופים האופטיים. שילוב זה מאפשר לשלוט בבהירות המוגזמת תוך שמירה על פיזור האור הרצוי, ולקבל את רמות הביצועים שאותן דורשים מעצבים של תאורה.
גאומטריה מותאמת של המגן: זוויות חסימה (15°–25°) לשם התאמה ל-IESNA RP-22 ול-UGR ≤ 22
מגנים שכוללים זוויות חסימה בטווח של 15 עד 25 מעלות מסוגלים לחסום מקורות אור בעלי זווית גבוהה, אשר עלולים להפריע ולהסיח את דעת הצופים, וכן למנוע פיזור אור מעבר לשטח השדה. הגאומטריה של המגן נוצרה כדי לקיים את דרישות ה-IESNA RP-22 לאילומינציה של אצטדיונים, ולהאיר בצורה הטובה ביותר את האזור הפעיל בשדה. תוספת של הפצת מיקרו-פריזמות משפרת את ביצועי ה-UGR באופן עקבי מתחת ל-22, מה שהופך אותה אידיאלית לעיצוב תאורה עבור שידורי טלוויזיה ואירועי ספורט מרכזיים. מבחני שדה שנערכו באצטדיונים הראו שבעיות הבהוב ירדו ב-60 אחוז עם מגנים בזווית, בהשוואה למגנים סטנדרטיים — מה שמוכיח כי חסימה פיזית יעילה היא עדיין אחת הדרכים הבסיסיות והיעילות ביותר לשליטה בבהוב באצטדיונים.
אימות השפעות הבהוב: ממעבדות פוטומטריות ועד לפריסה ממשית של נורות LED לאצטדיונים
מדידת UGR באולמות ספורט גדולים: תרגילים מומלצים והגבלות
במדידת הבהירות הישירה, דרגת העיוורון המאוחדת (UGR) נמצאת לפיכך בקבלה רחבה, אך יישומה באצטדיונים דורש עניין ותשומת לב נוספים. לפי תקן IESNA RP-22, קיימת הוראה שמי שמבצע את המדידות צריך להיות בגובה של כ־1.75 מטר, כלומר בגובה עיני האתלט במהלך המשחק. יש פרשיות מדידה של 15 מעלות בין כל מדידה שנעשית מנקודות תצפית מרובות. באצטדיונים, שמהווים מרחבים פתוחים גדולים, זה הופך במהרה לסוגיה מורכבת ביותר. לדוגמה, מגרשי כדורגל מאושרים על ידי פיפ"א דורשים 96 מיקומי מדידה לאורך המגרש ובקהל. רוב המדידות במעבדה מתבצעות בתנאים אידיאליים: סביבה חפה מאבק, התקנת גופי תאורה מושלמת, ואין שום דבר בתנועה. העולם האמיתי שונה. מיקומי מדידה בקהל צפוף, רוח שתאפק את מיקום האור, וראות שמתפקעת עקב לחות — כל אלו משפיעים על התוצאה. התקנה לקויה תגביר את תופעת העיוורון. בסופו של דבר, מודלים ממוחשבים אינם הפתרון להוכחות מהעולם האמיתי. נדרש ציוד מתאים כדי לבצע מדידות ולבדוק האם ערך ה־UGR נמוך מ־22 מכל זווית תצפית אפשרית של הצופה.
מעבר ל-UGR: גורמים ספקטרליים וזמניים המשפיעים על הנוחות הוויזואלית באורות מגרש LED
ה-UGR מתחשב רק באחד היבטים של המרחק שמעורר האור אצל אנשים. לאתרי ספורט מדרגה ראשונה יש מגוון רחב של יסודות רלוונטיים. לאורך תקופה ממושכת, הספקטרום והיציבות של צבעי האור יכולים ליצור הבדל משמעותי. אור בעל טמפרטורת צבע מתואמת (CCT) של 4000K–5000K שומר על הספורטאים בתוספת ותאום במיוחד למשחקים בשעות הלילה המאוחרות, כדי שלא לפגוע בדפוסי השינה שלהם. אל תשכחו את מדד עיבוד הצבע (CRI). ערך CRI גבוה מ-90 יעזור לקהל לעקוב אחר השחקנים והכדור, לראות את שדה הדשא ואת צבעיו, וישפר את איכות השידור. יציבות היא רכיב מפתח בנוחות החברתית. נציצה של האורות עלולה להיות בעיה, ודבר כמו מנגנון הפעלה בתדר גבוה יכול לסייע בהפחתת הבעיה. אם תדר מודולציית רוחב הגל (PWM) עולה על 3000 הרץ, הוא יבטל את אפקט הסקנינג בעת צילום תנועתי. מחקר משנת 2023 שפורסם ב-Journal of Photonics דיווח על ירידה של 23% בדוחות הקהל על כאבי ראש ועייפות עינית לאחר יישום مواדי האור המומלצים. הקהל דיווח על ירידה של 40% בעייפות חזותית לאחר המשחק. זהו ירידה של 40% בעייפות בהשוואה למערכות הקודמות שהשתמשו באורות הליד מטאל-האליד או באורות LED בסיסיים. עייפות חזותית במהלך המשחק הייתה נמוכה ב-40% במערכות האור החדשות בהשוואה למערכות הליד מטאל-האליד או LED הבסיסיות.
שאלות נפוצות
אילו יתרונות יש לעדשות אסימטריות?
עדשות אסימטריות יוצרות שדה משחק אחיד ומאור יותר על ידי מיקוד האור לאורך ציר השדה והפחתת דליפת האור.
אילו יתרונות יש לעדשות TIR לעומת טכנולוגיות עדשות ישנות יותר?
עדשות TIR מפחיתות זוהר וזוהר שמיים לא רצוי הודות לעיצובן, אשר משתמש בפריזמות פוליקרבונט כדי ליצור זוויות קרן צמודות ויעילות יותר, בניגוד לטכנולוגיות עדשות ישנות יותר שהשתמשו בפריזמות אלומיניום מחזירות.
אילו יתרונות יש למחסומים (וויז'ורים)?
מחסומים (וויז'ורים) שתוכננו במיוחד עומדים בהנחיות IESNA RP-22 ונועדו לסייע באור תקין של קווי ההגעה לשחקנים ולקהל על ידי הפחתת הזוהר בזוויות גבוהות ודליפת האור מעבר לשדה המשחק.