EN
Presná kontrola svetelného lúča: úloha asymetrických optických systémov a optiky TIR pri LED osvetlení štadiónov bez oslnenia
Klasifikácie svetelných lúčov podľa normy NEMA a asymetrické optické systémy
Asymetrický dizajn šošoviek pomáha smerovať približne 70 až 80 percent svetelného výkonu priamo nadol pozdĺž strednej osi hracej plochy. To významne prispieva k pokročovaniu samotného zápasu a zároveň zabráni rozptylu svetla mimo hracej plochy. Táto technológia zameriavania svetla je klasifikovaná organizáciou NEMA (National Electrical Manufacturers Association). Najčastejšie sa v aplikáciách pre osvetlenie športových priestorov používajú triedy typu III až V, pretože tieto typy svetelných rozptylov smerujú svetlo iba do oblastí, ktoré majú byť osvetlené. Keď návrhári osvetlenia implementujú takéto systémy namiesto vytvárania úplného záplavového efektu, dosahuje sa významné zlepšenie rovnomernosti osvetlenia a osvetlenia vo vertikálnej rovine. Štúdie ukazujú rovnomernosť vyššiu ako 0,8 a hráči zažívajú zníženie oslnenia o 40 %. Z predchádzajúco popísaných polôh môžu športovci jasne vidieť, aby vykonali náročné manévry a akcie bez straty videnia akcie v blízkosti seba.
TIR šošovky pre úzke a rovnomerné uhly svetelného lúča
Technológia TIR zahŕňa použitie polykarbonátových hranolov, čo spôsobuje efekt odrazu svetla. To umožňuje dosiahnuť úzke rozptyly svetelného lúča pod 30 stupňov a minimálny rozptyl svetla, čo má za následok rozloženie svetla vyššie ako 15 %. TIR šošovky poskytujú približne 95 % účinnosť v lumenoch v porovnaní s hliníkovými odrazovými šošovkami. V dôsledku toho TIR šošovky udržiavajú mieru oslnenia pod 22 a pomáhajú znížiť výskyt jasného, oslepujúceho teplého bodu. Rovnomernosť osvetlenia v stredných oblastiach osvetľovaného priestoru sa často testuje a odchýlka je zvyčajne nižšia ako 10 %. Táto rovnomernosť je vyžadovaná športovými priestormi pre účely vysielania a viditeľnosti. Technológia TIR zníži výstup svetla smerom nahor cez osvetľovací zariadenie a tým aj svetelné znečistenie smerom nahor približne o 2/3 v porovnaní s konvenčnými reflektorovými svietidlami.
Mriežky, clony a difúzory: potlačenie oslnenia na úrovni svietidla
Integrované mriežky proti oslneniu a mikroprizmatické difúzne dosky
Mikroprizmatické difúzne dosky majú štruktúry navrhnuté za účelom zlepšenia difúzie svetla po povrchu, aby sa odstránili tzv. horúce body a oslnenie zo zdrojov bodového svetla. Ich účinnosť sa ďalej zvyšuje použitím protioslňových mriežok, ktoré predstavujú jednoducho horizontálne alebo vertikálne prekážky, ktoré zakrývajú priamy výhľad na LED zdroje. Táto kombinácia dokáže dosiahnuť zníženie vertikálnej osvetlenosti (meradlo potenciálneho zníženia oslnenia poskytovaného osvetlením) približne o 25 až 40 %. Typické materiály, často polycarbonát s vysokou priepustnosťou, umožňujú udržať degradáciu výstupného svetelného toku (stratu priepustnosti) pod 10 % a dosiahnuť hodnotu UGR (Unified Glare Rating – jednotný index oslnenia) < 22. Väčšina súčasných svietidiel má obe tieto funkcie integrované do optických komôr. Táto kombinácia umožňuje kontrolu oslnenia pri zachovaní rozloženia svetla a splnení požadovaných výkonových úrovní, ktoré si osvetloví návrhári želajú.
Optimalizovaná geometria krytov: Ochranné uhly (15°–25°) pre splnenie noriem IESNA RP-22 a UGR ≤ 22
Kryty s ochrannými uhlami od 15 do 25 stupňov dokážu zakryť svetelné zdroje pod vysokým uhlom, ktoré môžu divákov rušiť a otravovať, a tiež zabrániť rozptylu svetla mimo hracej plochy. Geometria krytov je navrhnutá tak, aby spĺňala požiadavky normy IESNA RP-22 pre osvetlenie štadiónov a zároveň poskytovala najvhodnejšie osvetlenie aktívnej časti hracej plochy. Vďaka dodatočnej mikroprizmatickej difúzii je hodnota UGR stále nižšia ako 22, čo je ideálne pre návrh osvetlenia pri televíznych prenosoch a veľkých športových podujatiach. Polní testy vykonané na štadiónoch preukázali, že použitie krytov s uhlom znížilo problémy so slepením o 60 % v porovnaní so štandardnými krytmi, čím sa potvrdzuje, že účinné fyzikálne zakrytie stále patrí medzi najzákladnejšie a najúčinnejšie metódy kontroly slepenia na športových priestoroch.
Overenie účinkov slepenia: Od fotometrických laboratórií po skutočné nasadenie LED osvetlenia štadiónov
Meranie UGR v športových priestoroch veľkého rozsahu – najlepšie postupy a obmedzenia
Pri priamom meraní oslnenia je jednotný index oslnenia (UGR) preto široko uznávaný, avšak jeho uplatnenie v štadiónoch vyžaduje zvýšenú opatrnosť a pozornosť. Podľa normy IESNA RP-22 sa uvádza, že osoba vykonávajúca meranie by mala mať približne 1,75 m výšky, čo zodpovedá približnej výške očí športovca počas hry. Medzi jednotlivými meraniami vykonanými z viacerých pozícií pozorovania sú intervaly po 15 stupňoch. V arénach a veľkých otvorených priestoroch sa to rýchlo stáva extrémne komplikované. Napríklad futbalové ihriská akreditované FIFA vyžadujú 96 meracích pozícií rozmiestnených po celom ihrisku aj v publiku. Väčšina laboratórnych meraní sa vykonáva za ideálnych podmienok: v prostredí bez prachu, pri dokonale nainštalovaných svietidlách a bez pohybu žiadnych predmetov. Reálny svet je iný. Meracie pozície v tesných davoch, vietor ovplyvní polohu svetla a viditeľnosť ovplyvní vlhkosť. Zlá inštalácia spôsobí, že oslnenie bude výraznejšie. Nakoniec počítačové modelovanie nie je odpoveďou na reálne dôkazy z praxe. Na presné meranie je potrebné vhodné vybavenie, aby sa zistilo, či je UGR pod hodnotou 22 zo všetkých možných pozícií divákov.
Mimo UGR: Spektrálne a časové faktory, ktoré ovplyvňujú vizuálny komfort pri LED osvetlení štadiónov
UGR berie do úvahy len jeden aspekt toho, ako môžu ľudia vnímať nepohodlie spôsobené osvetlením. Pre športové priestory prvej kategórie je však celá škála takýchto aspektov. Po dlhšiu dobu môžu spektrum a stabilita farieb osvetlenia vytvoriť významný rozdiel. Svetlo s korelovanou farebnou teplotou v rozmedzí 4000 K až 5000 K udržiava športovcov v bdlosti a je ideálne pre zápasy v neskorých nočných hodinách, aby sa zabránilo narušeniu ich biologických hodín. Nezabudnite na index podania farieb (CRI). Index CRI vyšší než 90 pomôže divákom sledovať hráčov a loptu, vidieť trávnik a jeho farby a zlepší kvalitu vysielania. Stabilita je kľúčovou zložkou sociálneho komfortu. Blikajúce svetlo môže byť problémom, pričom napríklad pohonný systém s vysokou frekvenciou môže tento problém znížiť. Ak je frekvencia modulácie šírky impulzu vyššia než 3000 Hz, odstráni sa stroboskopický efekt počas pohybových záberov (paning shots). Štúdia z roku 2023 publikovaná v časopise Journal of Photonics uvádza 23-percentné zníženie počtu hlásení divákov o bolestiach hlavy a únavy očí po dodržaní špecifikácií osvetlenia. Diváci uviedli 40-percentné zníženie vizuálnej únavy po zápase. Ide o 40-percentné zníženie únavy v porovnaní so staršími systémami používajúcimi ortuťovo-jódové výbojkové lampy alebo základné LED svietidlá. Vizuálna únava počas zápasu bola pri nových osvetlovacích systémoch o 40 % nižšia v porovnaní so systémami ortuťovo-jódových alebo základných LED svietidiel.
Často kladené otázky
Aké výhody majú asymetrické šošovky?
Asymetrické šošovky vytvárajú rovnomernejšie a lepšie osvetlené hrací priestor tým, že sústredia svetlo pozdĺž stredu priestoru a znižujú rozptyl svetla.
Aké výhody majú šošovky TIR oproti starším technológiám šošoviek?
Šošovky TIR znižujú oslnenie a nežiaduce nebeské svetlo vďaka svojmu dizajnu, ktorý využíva polykarbonátové hranoly na vytvorenie tesnejších a účinnejších uhlov svetelného lúča, na rozdiel od starších technológií šošoviek, ktoré používali odrazné hliníkové hranoly.
Aké výhody majú clony?
Clony špeciálne navrhnuté pre dané účely sú v súlade s pokynmi IESNA RP-22 a majú za cieľ zabezpečiť správne osvetlenie hracieho priestoru aj diváckych miest znižovaním oslnenia pod vysokým uhlom a rozptylu svetla mimo hrací priestor.