彩电转播体育场照明有哪些需求？

现代化体育场不仅需要在建筑外形上设计新颖而且各种体育软、硬件设施也要完善齐全，当然一定要有良好的照明环境。照明不仅需要满足进行比赛和观众观看的要求，还需要满足拍摄电影和电视现场直播对照明的色温、照度、照度均匀度等要求，这个要求远比运动员和观众要求高很多。

CIE总结了现有的电视和电影技术，包括主相机、外景多机作业摄影机（EFP）、超慢镜头相机（SSM）等多种类型的拍摄手段，明确了彩电转播体育场照明需求，2019年在 CIE 83-1989 Guide for the lighting of sport events for colour television and film systems, 2nd edition基础上进行了第三次修订并发布最新修订Technical Report——CIE 083:2019。

在报告中，规定了彩电转播体育场的照明、光源类型以及安装建议，使用垂直照度、水平照度均匀性、闪烁、色温、显色指数、电视光源一致性（TLCI）等关键评价指标来评价光源的照明效果，且针对部分参数根据赛事的等级（国际赛事、国家赛事以及地区赛事）给出了推荐性的指标。下面详细介绍一些关键性评价参数。

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垂直照度

对于需要转播的场地而言，照明的照度要求不再局限于水平照度，还需要考察垂直照度，而对于垂直照度则必须强调方向性，需要测试摄像机垂直照度。那么摄像机垂直照度与我们通常意义上的垂直照度有何不同呢？

简单地讲：四方向垂直照度的测量方向是朝向东西南北四个方向的，测量用照度计的探头垂直于地面摆放；而摄像机垂直照度则探头是朝向摄像机方向的。报告中提到，固定位置相机需要朝向摄像机固定方向测试，运动相机则是需要朝向摄像机的运动方向测试，如下图所示。

固定相机（左）及运动相机（右）

垂直照度测试

此外，对于垂直照度的评估报告对照度均匀性以及照度梯度也提出了相应的要求，此处不再赘述。

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水平照度均匀性

彩色摄像所需的照度均匀度比黑白摄像或视觉欣赏要大得多,尤其是在快速运动项目比赛时，为了操作摄像机而不使画面失真，照明需要有足够高的照度和良好的均匀度。水平照度均匀性用两个参数来衡量U1和U0，其中U1为体育场内最小照度与最大照度之比，U0为体育场内最小照度与平均照度之比。

水平照度均匀性控制了比赛场地整体的照明质量,但是近距离点之间照明水平有可能会有较为明显的跳变，而这个跳变情况是通过水平照度梯度的指标来评价的，因此水平照度梯度也需要特别关注。

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色度参数

彩色摄像所需的照明色度要求主要包括色温、显色指数（CRI）以及电视光源一致性指数（Television Lighting Consistency Index，缩写为TLCI）。前两个参数与常规的体育场照明要求比较一致，需要采用高显色指数、色温变化不大的光源，而第三个参数是标准中新加的参数，这里详细说明一下。

在电影电视拍摄的照明环境中，LED光源的使用已经非常普遍。由于LED光源发光原理和光谱分布的特殊性，有时候，CRI指数很高的光源，在电影电视的拍摄环境下使用时，也会因光谱成份与摄像机的感光芯片彩色特性的不匹配，表现出输出画面颜色上的偏差。基于此欧洲广播联盟(European Broadcasting Union，缩写为EBU)于2011年年提出了电视光源一致性指数，命名为TLCI-2012，它是通过光谱辐射度计对被测光源的光谱能量分布进行测试，然后用分析软件计算，得到TLCI的测试结果。该结果不仅能够正确反映人眼对光源光色的感知程度，还可以反映摄像机对光色的接收和色彩的还原程度。

与CRI类似，TLCI用0至100的数值来表示光源在电视照明环境中的色彩还原的表现程度，数值的意义与CRI也比较一致，但是在分级上更加详细。值得一提的是，TLCI的加权系数与CRI会有区别，远方的光谱仪（如SPIC-300系列）已集成了该分析功能，可以一键分析电视光源照明一致性。

对于CRI来说，一个光源的显色指数大于等于85，就认为是适合于电视拍摄了，而TLCI-2012的数值是分得更加细致，见下表。

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闪烁因子

随着超慢镜头（SSM）和极慢镜头（USM）的发展，对环境光源稳定性要求越来越高，闪烁量化是十分必要的。

闪烁因子（符号为Ff）类似于CIE（CIE，2016）定义的术语“光通量波动幅度”，计算公式为：

其中，Emin是某测试点的最小照度，Emax是同一测试点的最大照度。

报告要求，对于SSM及USM相机而言，环境光源的闪烁因子应该不超过1%，此外，为了保证不同位置处的拍摄镜头都不受频闪的影响，照明环境下水平和垂直方向的闪烁特性都需要测试。

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对标解决方案

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远方SPIC-300光谱照度计

远方SPIC-300光谱照度计是一款专用于现场照明测量的手持式设备，丰富的测试参数包括照度、相对光谱分布、显色指数（CRI）、电视光源一致性指数（TLCI）、电视灯具匹配系数（TLMF）、相关色温、色坐标等等，设备小巧便携，探头与机身可拆卸，方便组网测试。仪器的测试精度高、测量下限极低，十分适合于体育场内照度、照度均匀度、照度梯度、色度等参数的测试与评价。

现场光谱测量新时代

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远方SFIM-400光谱闪烁照度计

远方SFIM-400光谱闪烁照度计是集闪烁、光谱、照度、色度等测量功能于一体，采用多项国际专利技术，解决了传统照度计及色度计的光谱失配困扰，实现零失配，具备卓越的测量线性和极高的测量准确度。此外，仪器集成光学快速采样模块，采样频率高达50kHz，非常适合于照明现场的闪烁特性评价。

手持式光谱和频闪测试