| 科技冬奥的背后故事 |
| 只为呈现冰上视觉盛宴 |
编者按：
奋进的中国再度点燃激情与梦想的圣火，世界翘首以待的北京冬奥会于2月4日开幕。
“水立方”变身“冰立方”、“百米级、分钟级”精准气象预报、国家速滑馆世界跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面、5G信号覆盖所有场馆、8K比赛画面实时传输……科技冬奥是北京2022年冬奥会和冬残奥会的主要特色，是体现我国综合国力的舞台，更是实现高水平科技自立自强的舞台。
中国科协网开设“科技奥运的背后故事”专题，挖掘冬奥高科技的幕后故事、幕后英雄，展现中国科协所属全国学会及广大科技工作者在“科技冬奥”中的拼搏、奉献、创新、超越，记录科技工作者助力北京冬奥冰雪史诗的感人故事。
这注定是一场冰上视觉盛宴。不管是张艺谋执导的北京2022年冬奥会和冬残奥会开闭幕式、运动员在赛事上的技巧和精神展示，还是赛场夜晚迷人的灯光和氛围，都会在OBS（奥运转播机构）的努力下得到精彩绝伦的呈现。
“所有这些，离不开科技冬奥照明项目参与者背后默默的付出。”中国照明学会理事、玛斯柯照明总经理杨波说，“体育照明不仅要具备很强的专业性，还要具备更好的兼容性。”
在灯下用手机录像，屏幕会不停闪动，拍摄运动物体或室内影像，效果总难令人满意。像冬奥会这种顶级赛事，很多项目都在晚上举行，加之室内、高速运动等因素，这便对转播提出了非常高的要求。
照明系统配合可完成从跳水场地到冰壶场地转变 受访者供图
“通常设计照明时，我们会关注照度、均匀度、频闪等参数。”玛斯柯照明亚太区设计部经理于莎莎说，“大型赛事对各种参数的要求更多、更高，比如冬奥会照明，涉及冬奥组委、OBS、设计院、业主单位等多部门，各机构从自己角度出发，会提出不同的要求。”
奥运转播对照度（分垂直照度和水平照度）要求较高。通俗地说，照度就是灯光看上去亮不亮。其中，垂直照度由人或物体上反射出来，然后被摄像机捕捉到，再以画面呈现出来。转播中，如果人或物体四周的垂直照度比差值过大，会产生“阴阳脸”（运动员一边脸明亮一边脸灰暗）；如果照明均匀度差，转播时可能导致画面忽亮忽暗；而频闪会导致转播画面不停闪动。
“往届奥运会要求的垂直照度最小值为1200勒克斯（光照度单位），本次提高至1600勒克斯。”于莎莎说，“伴随着照明系统升级为LED，频闪的要求也从以往的小于6%提高到小于2%。此外，冬奥会要求光源的色温在5600K上下浮动，对显色指数（光源还原物体本身颜色的能力）也有具体要求。”
然而，很多时候，奥运转播的要求和运动员的需求并不一致，这也成为摆在团队面前亟待解决的难题。
于莎莎介绍说，电视转播要求的照度比较高，但这样的照度并不一定是让运动员最舒适的，冰联、雪联也都有自己的照明要求。
比如，冰球赛场有一圈挡板，从照明系统的物理特性来说，产生好的转播效果需要较高的垂直照度和较好的垂直照度均匀度，而此时挡板附近不可避免地会有约二三十厘米的阴影。但冰联从运动员安全的角度考虑，要求这个阴影越淡越好，最好是没有。
“双方的要求是冲突的，对于兼顾电视转播的照明来说，无论从任何角度布灯都无法完全消除阴影。”于莎莎说。
国家速滑馆内部照明效果 受访者供图
技术团队和OBS、冬奥组委、转播机构专家、冰联，甚至设计单位、生产厂家进行过多次沟通，按照各方要求，计算分析各种指标，再设计布置场景，但仪器测量表明，无论加灯、减灯，还是调整灯光角度等，“作用都不大”。
最后，玛斯柯的技术团队创新性提出设计两圈照明灯不同的光输出百分比调整方案。
“因为LED灯的优势是可以方便地调光。”于莎莎解释说，“我们就调整内、外圈光的比例，降低外圈灯具的光输出，这样阴影虽然不能完全消除，却可以有效减淡。”
经过多次实验、多方协调，最终，技术团队找到一个既符合OBS要求，冰联也能接受的平衡点。
室内冰上项目照明也需要考虑赛事中和赛事后的兼容性。中国照明学会特邀副理事长、中国照明学会专家工作委员会主任、昕诺飞大中华区照明设计和应用部总经理姚梦明介绍，在国家速滑馆的照明系统设计中，为同时满足冬奥赛事和赛后的使用，灯光系统做到了最大可能的兼容性优化。由于建筑内部高度落差变化较大，照明设计中使用了多功率、多配光的组合方式完成设计，同时为了避免转播时的冰面反射，对灯具位置进行了严格控制。照明灯具、智能供电控制、智能效果控制三个部分，共同组成场地照明系统。
“为保障赛时安全和赛后简易切换，我们将控制系统和智能效果系统独立供电，控制计算机和软件就能完成所有灯具统一调光和单个灯具效果变幻。场地照明灯具采用大功率高显色LED投光灯，选择了多种功率和配光类型，在视觉和电视转播色彩还原、频闪控制方面都达到了最高等级。” 姚梦明说，“未来可通过开放接口形式，实现与舞台灯具相似的演绎照明效果，从而兼顾赛事和赛后运营的需求。
简约、安全、精彩的冬奥会离不开绿色、科学的照明科技。为了满足多方面的视觉需求，中国照明学会的科技工作者们不畏困难、开拓创新，用科技之光照亮冬奥冰舞台，用智慧之思闪耀精彩冰世界。
编者按：
奋进的中国再度点燃激情与梦想的圣火，世界翘首以待的北京冬奥会于2月4日开幕。
“水立方”变身“冰立方”、“百米级、分钟级”精准气象预报、国家速滑馆世界跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面、5G信号覆盖所有场馆、8K比赛画面实时传输……科技冬奥是北京2022年冬奥会和冬残奥会的主要特色，是体现我国综合国力的舞台，更是实现高水平科技自立自强的舞台。
中国科协网开设“科技奥运的背后故事”专题，挖掘冬奥高科技的幕后故事、幕后英雄，展现中国科协所属全国学会及广大科技工作者在“科技冬奥”中的拼搏、奉献、创新、超越，记录科技工作者助力北京冬奥冰雪史诗的感人故事。
这注定是一场冰上视觉盛宴。不管是张艺谋执导的北京2022年冬奥会和冬残奥会开闭幕式、运动员在赛事上的技巧和精神展示，还是赛场夜晚迷人的灯光和氛围，都会在OBS（奥运转播机构）的努力下得到精彩绝伦的呈现。
“所有这些，离不开科技冬奥照明项目参与者背后默默的付出。”中国照明学会理事、玛斯柯照明总经理杨波说，“体育照明不仅要具备很强的专业性，还要具备更好的兼容性。”
在灯下用手机录像，屏幕会不停闪动，拍摄运动物体或室内影像，效果总难令人满意。像冬奥会这种顶级赛事，很多项目都在晚上举行，加之室内、高速运动等因素，这便对转播提出了非常高的要求。
照明系统配合可完成从跳水场地到冰壶场地转变 受访者供图
“通常设计照明时，我们会关注照度、均匀度、频闪等参数。”玛斯柯照明亚太区设计部经理于莎莎说，“大型赛事对各种参数的要求更多、更高，比如冬奥会照明，涉及冬奥组委、OBS、设计院、业主单位等多部门，各机构从自己角度出发，会提出不同的要求。”
奥运转播对照度（分垂直照度和水平照度）要求较高。通俗地说，照度就是灯光看上去亮不亮。其中，垂直照度由人或物体上反射出来，然后被摄像机捕捉到，再以画面呈现出来。转播中，如果人或物体四周的垂直照度比差值过大，会产生“阴阳脸”（运动员一边脸明亮一边脸灰暗）；如果照明均匀度差，转播时可能导致画面忽亮忽暗；而频闪会导致转播画面不停闪动。
“往届奥运会要求的垂直照度最小值为1200勒克斯（光照度单位），本次提高至1600勒克斯。”于莎莎说，“伴随着照明系统升级为LED，频闪的要求也从以往的小于6%提高到小于2%。此外，冬奥会要求光源的色温在5600K上下浮动，对显色指数（光源还原物体本身颜色的能力）也有具体要求。”
然而，很多时候，奥运转播的要求和运动员的需求并不一致，这也成为摆在团队面前亟待解决的难题。
于莎莎介绍说，电视转播要求的照度比较高，但这样的照度并不一定是让运动员最舒适的，冰联、雪联也都有自己的照明要求。
比如，冰球赛场有一圈挡板，从照明系统的物理特性来说，产生好的转播效果需要较高的垂直照度和较好的垂直照度均匀度，而此时挡板附近不可避免地会有约二三十厘米的阴影。但冰联从运动员安全的角度考虑，要求这个阴影越淡越好，最好是没有。
“双方的要求是冲突的，对于兼顾电视转播的照明来说，无论从任何角度布灯都无法完全消除阴影。”于莎莎说。
国家速滑馆内部照明效果 受访者供图
技术团队和OBS、冬奥组委、转播机构专家、冰联，甚至设计单位、生产厂家进行过多次沟通，按照各方要求，计算分析各种指标，再设计布置场景，但仪器测量表明，无论加灯、减灯，还是调整灯光角度等，“作用都不大”。
最后，玛斯柯的技术团队创新性提出设计两圈照明灯不同的光输出百分比调整方案。
“因为LED灯的优势是可以方便地调光。”于莎莎解释说，“我们就调整内、外圈光的比例，降低外圈灯具的光输出，这样阴影虽然不能完全消除，却可以有效减淡。”
经过多次实验、多方协调，最终，技术团队找到一个既符合OBS要求，冰联也能接受的平衡点。
室内冰上项目照明也需要考虑赛事中和赛事后的兼容性。中国照明学会特邀副理事长、中国照明学会专家工作委员会主任、昕诺飞大中华区照明设计和应用部总经理姚梦明介绍，在国家速滑馆的照明系统设计中，为同时满足冬奥赛事和赛后的使用，灯光系统做到了最大可能的兼容性优化。由于建筑内部高度落差变化较大，照明设计中使用了多功率、多配光的组合方式完成设计，同时为了避免转播时的冰面反射，对灯具位置进行了严格控制。照明灯具、智能供电控制、智能效果控制三个部分，共同组成场地照明系统。
“为保障赛时安全和赛后简易切换，我们将控制系统和智能效果系统独立供电，控制计算机和软件就能完成所有灯具统一调光和单个灯具效果变幻。场地照明灯具采用大功率高显色LED投光灯，选择了多种功率和配光类型，在视觉和电视转播色彩还原、频闪控制方面都达到了最高等级。” 姚梦明说，“未来可通过开放接口形式，实现与舞台灯具相似的演绎照明效果，从而兼顾赛事和赛后运营的需求。
简约、安全、精彩的冬奥会离不开绿色、科学的照明科技。为了满足多方面的视觉需求，中国照明学会的科技工作者们不畏困难、开拓创新，用科技之光照亮冬奥冰舞台，用智慧之思闪耀精彩冰世界。
热门
