体育运动场馆照明节能灯最优化光谱能量结构特性分析

韩俭荣

（青岛法兰克微电子有限公司）

特别说明：

本文讲的羽毛球、乒乓球、篮球、排球、足球等体育运动场馆，仅指用于民间城市市民健身锻炼休闲功能的场馆。

一、羽毛球、乒乓球、篮球、排球、足球等体育运动场馆中照明质量要求概述

羽毛球、乒乓球、篮球、排球、足球等体育运动场馆照明中，比如羽毛球场馆照明现场中。空中飞行的球体（羽毛球）与打球的人，始终是互相运动着的。并且在整个打球运动过程中，人眼睛时时刻刻都处在紧跟球体飞行轨迹，捕捉瞄准球体聚焦成像的状态。为实现在空中球打得准、打得稳。就要求照明现场的照明质量：不刺眼、不晃眼、不耀眼、不眩目、无眩光危害，光色纯白、清晰明亮、颜色逼真、视觉舒适。才能够保证：空中飞行的球体（羽毛球）飞行轨迹真实，空中定位准确。

现阶段，在羽毛球、乒乓球、篮球、排球、足球等体育运动场馆照明节能工程中，比如羽毛球场馆照明现场中。正在使用的电光源种类有较多，可选择的电光源的种类也是较为多的。比如可选择400W（250W）金卤灯、直管排灯、无极灯、LED灯、大功率节能灯等。随着电光源产业界的技术进步，新的电光源也会不断出现，可选择与可使用的电光源的种类会更为广泛。

但是，羽毛球、乒乓球、篮球、排球、足球等体育运动场馆照明实践表明：在羽毛球等体育运动场馆照明现场，不能有刺眼、晃眼、耀眼、眩目等眩光危害。场馆照明质量应该光色纯白、清晰明亮、颜色逼真、视觉舒适。能够保证：空中飞行的羽毛球体飞行不重影、不拖尾、轨迹真实，空中定位准确。这样的照明效果，已经成为羽毛球等体育运动场馆的基本质量目标。这也是很多羽毛球体育运动场馆对正在使用的400W（250W）金卤灯、直管排灯、无极灯、LED灯，进行照明节能工程改造的原因之一。

为实现上述基本照明目标，应用于羽毛球、乒乓球、篮球、排球、足球等体育运动场馆，照明节能工程中的大功率节能灯应该具有太阳光色、高显色指数和可见光比例高的技术性能。

每一特定的光能量，都对应一个特定的光谱能量分布结构。因此，大功率节能灯光能量的光色、显色指数和可见光比例这三个物理参量，均是由大功率节能灯的光谱能量分布结构决定的。

大功率节能灯唯有其光谱能量分布结构特性最优化，才能是太阳光色，纯白明亮舒适。才能显色指数最高，显色性能最高，真实逼真的显现物体表面颜色。才能有可见光比例最高，实际现场光效最高，实际现场照度值最高，才能以最小的照明投资和照明运行成本，实现最高的照明效果。节能省电省钱。

由此可知，大功率节能灯最优化的光谱能量分布结构特性，是大功率节能灯内在的核心技术性能。

本文简要分析大功率节能灯最优化的光谱能量分布结构特性，在羽毛球等体育运动场馆照明中，能够彰显的技术特性及技术机理。以求能够引导科学的选择与应用大功率节能灯，实现清晰明亮、节能的照明效果。

二、在羽毛球等体育运动场馆照明中

大功率节能灯应该具有的最优化光谱能量分布结构特性分析

大功率节能灯，最优化的光谱能量分布结构特性。其表现特征有两个。一是接近于太阳光的光谱能量分布结构特性。二是接近于人眼在明视觉环境下的视见函数曲线特性。

之所以要求大功率节能灯光能量的光谱能量分布结构特性，既接近于太阳光谱能量分布结构特性，又接近于人眼在明视觉环境下的视见函数曲线特性。是因为最优化的光谱能量分布结构特性，在照明节能工程中，能够彰显出太阳光色、高显色性能和高可见光比例三个技术优势。

大功率节能灯的这三个技术优势，是保证大功率节能灯照明质量，光色纯白、清晰明亮、颜色逼真、视觉舒适。没有眩光危害的核心技术优势。

现将这三个技术优势的效果与技术机理分析如下。

（一）、光色为太阳光色，照明效果光色纯白、清晰明亮、视觉舒适。

1、大功率节能灯辐射出的光能量，其光色应该是太阳光色。相当于上午十点左右到下午三点左右，这一段时间太阳光的颜色。光色纯白、清晰明亮、不刺眼、不眩目、视觉舒适。如果引用照明行业色温的概念来描述，色温在6000K左右，不要高于6500K。

2、因为光的颜色是由光谱能量分布结构决定的，某一特定的光色就会对应一个特定的光谱能量分布结构。

3、6000K左右太阳光色的光能量，其光谱能量分布结构特性，较好的涵盖了在人眼视知觉系统中，产生明亮感、色彩感、清晰感、舒适感最强烈的谱段范围。

4、在羽毛球等体育运动场馆照明过程中，唯有6000K左右太阳光色的大功率节能灯，能够在人眼睛视知觉系统中产生的明亮感与色彩感，最强烈、最清晰、最真实、最舒适。并且，刺眼眩目的不舒适感最小，眩光危害效应最小。

（二）、显色指数最高，显色性能最高，真实逼真的显现物体表面颜色。

1、在现实时空世界，没有光就是一片黑暗，唯有光才有光明。唯有光才有颜色，才有色彩绚丽的时空世界。

2、现实空间中，客观物质实体表面的颜色属性是客观的。客观物质实体表面，只有光的照射时才会表现为有颜色。

3、光谱能量与色觉理论表明：大功率节能灯的显色性能高低，是有其光谱能量分布结构特性决定的。

4、某一特定的物质表面的颜色属性，在某一特定条件下是固定的。但是，当有光谱能量分布结构不同的光能量照射时，物质实体表面会表现为不同的表面颜色。

5、某一特定的物质实体表面，用光谱能量分布结构不同的大功率节能灯照射时，表现出不同的表面颜色。这种物理与色觉现象，是因为大功率节能灯的显色性能高低不同产生的。

6、多个照明现场证明：唯有接近于太阳光光谱能量分布结构的大功率节能灯，真实地显现客观物质表面原本颜色的显色性能最高。

7、唯有显色性能高的大功率高频率节能灯，照射物质实体表面时。才能真实逼真地显现出，物质实体表面的原本颜色。

（三）、可见光比例高，实际现场光效高，实际现场照度值高。节能省电省钱。

1、照明节能工程实测数据已经表明。大功率节能灯辐射出的光能量，其光谱能量分布结构只有接近太阳光的光谱能量分布结构特性时。可见光比例才会最高，可见光能量才会最多。实际现场光效才能最高。

2、实际现场光效最高的大功率节能灯，在羽毛球等体育运动场馆照明中，实际现场照度值才能最高。才能以最小的照明投资和照明运行成本，实现最高的照明效果。

3、视知觉学与色觉学理论已经揭示：只有可见光能量才是照明现场需要的有效光能量。唯有可见光能量，才能够在人眼视知觉系统中产生明亮感与色彩感。

4、在羽毛球等体育运动场馆照明现场，大功率节能灯唯有可见光能量最多，现场照度值最高。并且其光谱能量分布结构又接近于人眼在明视觉环境下的视见函数曲线特性。才能够在人眼视知觉系统中产生明亮感、色彩感、清晰感、舒适感最好的照明效果。唯有达到这样的照明质量，照明现场刺眼、眩目的不舒适感才会最小，眩光危害效应才会最小。

三、在羽毛球等体育运动场馆照明中大功率节能灯应该具有的最优化光谱能量分布结构特性分析结论。

（一）、每一个大功率节能灯都会对应一个特定的光能量，同时对应一个特定的光谱能量分布结构。大功率节能灯的光色、显色性能、可见光比例这三个物理参量，均是由大功率节能灯的光谱能量分布结构决定的。

（二）、大功率节能灯唯有最优化的光谱能量分布结构特性。才能在照明现场彰显出太阳光色、高显色性能和高可见光比例的优秀特性。

在羽毛球等体育运动场馆，才能实现光色纯白、清晰明亮、颜色逼真、视觉舒适和没有眩光危害的照明质量。照明现场各种色彩的物体表面颜色才能清晰、真实。照明环境不刺眼、不晃眼、不耀眼、不眩目，在正常的仰视视角范围内没有眩光危害。

羽毛球体在空中飞行轨迹不拖尾、不重影，飞行轨迹清晰真实。人眼在跟踪捕捉飞行的羽毛球体过程中，在位置变换、角度变化等多相向运动过程中，飞行的羽毛球体看的清晰、看得真实，空中定位准确，打得准确。长时间打球运动，人眼视觉不疲劳。

（三）、大功率节能灯唯有最优化的光谱能量分布结构特性。在羽毛球等体育运动场馆照明节能工程中，才能以最小的照明投资和照明运行成本，实现最高的照明效果。