Hiểu những thách thức về ánh sáng độc đáo của sân bóng đá

Thắp sáng sân bóng đá là một trong những nhiệm vụ phức tạp và đòi hỏi khắt khe nhất trong thiết kế chiếu sáng thể thao. Không giống như một đấu trường trong nhà có trần thấp, sân bóng đá là một không gian rộng lớn ngoài trời (hoặc lớn trong nhà), nơi các cầu thủ, quan chức và một quả bóng nhỏ phải được nhìn thấy từ mọi góc độ, thường là để phát sóng truyền hình độ nét cao. Thách thức không chỉ đơn giản là làm cho sân sáng sủa, mà phải làm như vậy một cách đồng đều, không chói và theo cách đáp ứng nhu cầu thị giác cụ thể của người chơi ở mọi vị trí. Một sân thiếu ánh sáng có thể dẫn đến bóng bị đánh giá sai, chấn thương của cầu thủ và trải nghiệm dưới mức trung bình cho khán giả. Ánh sáng phải chiếu sáng không chỉ bề mặt chơi ngang mà còn cả mặt phẳng thẳng đứng, để người chơi và quả bóng có thể nhìn thấy trên nền khán đài hoặc bầu trời đêm. Điều này đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về kích thước của trường, mức độ chơi và hình học của vị trí ánh sáng. Cho dù đó là một sân tập 5 người nhỏ hay một sân vận động lớn tổ chức một giải đấu quốc tế, các nguyên tắc cơ bản của thiết kế ánh sáng tốt vẫn giữ nguyên, nhưng ứng dụng của chúng phải được điều chỉnh cho phù hợp với các yêu cầu cụ thể của địa điểm. Hướng dẫn này sẽ khám phá các yêu cầu chính về ánh sáng bóng đá và hai kế hoạch lắp đặt chính được sử dụng để đạt được chúng: bố cục bốn góc và bố trí bên (hoặc sườn).

Kích thước tiêu chuẩn cho các loại sân bóng đá khác nhau là gì?

Bước đầu tiên trong bất kỳ thiết kế chiếu sáng nào là hiểu kích thước chính xác của khu vực chơi, vì điều này quyết định số lượng và vị trí của cột đèn hoặc đồ đạc. Kích thước sân bóng đá thay đổi đáng kể tùy thuộc vào thể thức của trò chơi. Đối với bóng đá 5 người, địa điểm thi đấu là hình chữ nhật, với chiều dài từ 25 đến 42 mét và chiều rộng từ 15 đến 25 mét. Đối với các cuộc thi 5 người quốc tế, các yêu cầu nghiêm ngặt hơn, với chiều dài từ 38 đến 42 mét và chiều rộng từ 18 đến 22 mét. Trò chơi 7 người, thường được chơi bởi các nhóm tuổi trẻ hơn, yêu cầu một sân lớn hơn, thường có chiều dài từ 65 đến 68 mét và chiều rộng từ 45 đến 48 mét. Thể thức phổ biến nhất, bóng đá 11 người, có phạm vi kích thước cho phép rộng nhất theo luật của trò chơi. Chiều dài có thể từ 90 đến 120 mét và chiều rộng từ 45 đến 90 mét. Tuy nhiên, đối với các trận đấu quốc tế, chẳng hạn như các trận đấu do FIFA quản lý, kích thước được tiêu chuẩn hóa trong phạm vi hẹp hơn nhiều: chiều dài từ 105 đến 110 mét và chiều rộng từ 68 đến 75 mét. Sân tiêu chuẩn cho các trận đấu cấp cao nhất thường được trích dẫn là 105 mét x 68 mét. Biết các kích thước này là rất quan trọng để tính toán tổng diện tích cần được chiếu sáng và xác định chiều cao và vị trí lắp đặt tối ưu cho đèn pha để đảm bảo phạm vi phủ sóng hoàn chỉnh và đồng đều.

Yêu cầu về mức độ chiếu sáng cho các cấp độ chơi khác nhau là gì?

Lượng ánh sáng cần thiết trên sân bóng, được đo bằng lux, không phải là một con số cố định. Nó thay đổi đáng kể dựa trên mức độ cạnh tranh và liệu sự kiện có được truyền hình hay không. Các tiêu chuẩn chiếu sáng thường được phân loại thành nhiều lớp, từ các hoạt động đào tạo đơn giản đến các sự kiện phát sóng quốc tế. Đối với các hoạt động đào tạo cơ bản và giải trí giải trí, độ rọi trung bình là 200 lux nói chung là đủ. Cấp độ này cho phép người chơi nhìn thấy bóng và nhau một cách an toàn để luyện tập. Đối với các cuộc thi câu lạc bộ nghiệp dư và các trận đấu địa phương, yêu cầu tăng lên 300 lux. Khi chúng tôi chuyển sang các cuộc thi chuyên nghiệp không được truyền hình, mức 500 lux thường được yêu cầu để cung cấp khả năng hiển thị cao hơn cần thiết cho các trò chơi có nhịp độ nhanh hơn, đặt cược cao hơn. Nhu cầu thay đổi đáng kể khi truyền hình xuất hiện. Đối với chương trình phát sóng truyền hình chung của các trận đấu, yêu cầu tăng lên 1000 lux trên bề mặt thi đấu. Điều này đảm bảo rằng máy ảnh độ nét tiêu chuẩn có thể chụp được hình ảnh rõ ràng, chi tiết. Mức độ ánh sáng cao nhất được dành cho các giải đấu quốc tế lớn được phát sóng ở độ phân giải cao (HDTV), chẳng hạn như FIFA World Cup hoặc vòng chung kết UEFA Champions League. Đối với những sự kiện này, mức độ chiếu sáng phải đạt 1400 lux hoặc thậm chí cao hơn. Hơn nữa, các yêu cầu cụ thể tồn tại đối với hệ thống chiếu sáng khẩn cấp TV, thường là khoảng 1000 lux, phải có sẵn ngay lập tức trong trường hợp mất điện chính để đảm bảo chương trình phát sóng có thể tiếp tục hoặc sự kiện có thể được kết thúc một cách an toàn. Cũng cần lưu ý rằng các địa điểm bóng đá trong nhà thường có yêu cầu cơ bản cao hơn một chút do thiếu bất kỳ ánh sáng xung quanh nào và tính chất phản chiếu của môi trường, với việc tập luyện ở 300 lux và thi đấu nghiệp dư ở 500 lux là những điểm xuất phát phổ biến.

Kế hoạch lắp đặt chính cho chiếu sáng sân bóng đá là gì?

Có hai cách tiếp cận chính để định vị đèn pha cho sân bóng đá: bố cục bốn góc và bố trí bên (hoặc sườn). Mỗi loại đều có những đặc điểm, ưu điểm và ứng dụng lý tưởng riêng. Sự lựa chọn giữa chúng phụ thuộc vào các yếu tố như sự hiện diện của khán đài, kiến trúc sân vận động, ngân sách và mức độ ánh sáng cần thiết. Bố cục bốn góc là một phương pháp cổ điển và được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là đối với các sân vận động không có mái che có thể hỗ trợ ánh sáng. Nó liên quan đến việc đặt bốn cột đèn cao, một cột ở mỗi góc của sân, bên ngoài khu vực thi đấu. Mặt khác, bố cục bên liên quan đến việc định vị các nguồn sáng dọc theo các cạnh của sân. Điều này có thể được chia thành hai loại phụ: bố trí đai đèn, trong đó các bộ đèn được gắn liên tục hoặc theo các đoạn dọc theo mép của mái nhà hoặc chân đế, và bố trí nhiều cực, trong đó nhiều cột ngắn hơn một chút được đặt ở mỗi bên của sân. Hiểu được các sắc thái của từng kế hoạch là điều cần thiết để lựa chọn giải pháp phù hợp cho một dự án nhất định.

Bố cục bốn góc hoạt động như thế nào và các cột được đặt ở đâu?

Trong bố cục bốn góc, bốn cột buồm cao được đặt bên ngoài bốn khu vực góc của sân vận động. Mục tiêu chính là đặt những cột này bên ngoài tầm nhìn bình thường của các vận động viên để giảm thiểu ánh sáng chói và mất tập trung. Vị trí điển hình cho các cột góc này là trên phần mở rộng của đường chéo của sân bóng đá. Tuy nhiên, vị trí chính xác được điều chỉnh bởi các ràng buộc góc nghiêm ngặt được thiết kế để bảo vệ tầm nhìn của các cầu thủ chủ chốt, đặc biệt là thủ môn và các cầu thủ tấn công ở các góc. Đối với các địa điểm không có yêu cầu phát sóng truyền hình, các cột thường được đặt ở vị trí tối thiểu 5 ° bên ngoài đường tâm và 10 ° bên ngoài đường khung thành (đường cuối cùng). Điều này tạo ra một khu vực cho phép, thường được hình dung dưới dạng khu vực màu đỏ trong sơ đồ thiết kế, nơi các cột có thể được định vị một cách an toàn. Đối với các sân vận động được thiết kế để phát sóng truyền hình, những góc này hạn chế hơn. Góc bên ngoài vạch khung thành không được nhỏ hơn 15 ° để đảm bảo rằng máy ảnh có tầm nhìn rõ ràng, không bị chói của hành động ở các khu vực quan trọng của khung thành. Ngoài vị trí đặt cột, việc nhắm vào đèn pha là rất quan trọng để kiểm soát độ chói. Một quy tắc cơ bản là góc chiếu của đèn sân bóng đá - góc của chùm tia so với thẳng đứng - không được lớn hơn 70 °. Điều này đảm bảo rằng góc đổ bóng, góc phía trên chiều ngang nơi nguồn sáng bị ẩn khỏi tầm nhìn, lớn hơn 20°, đây là điểm chuẩn quan trọng để giảm thiểu độ chói cho người chơi nhìn lên. Hơn nữa, các giá đỡ lắp đặt cho đèn pha thường nghiêng về phía trước khoảng 15 °. Sự nghiêng có chủ ý này ngăn các hàng đèn phía trên trong một cụm đổ bóng lên các hàng dưới, điều này sẽ dẫn đến mất ánh sáng đáng kể và tạo ra ánh sáng không đồng đều trên sân.

Bố cục bên (đai nhẹ và sắp xếp nhiều cực) là gì?

Bố cục bên, còn được gọi là bố cục sườn, là giải pháp phổ biến nhất cho các sân vận động có khán đài khán giả có mái che. Hình thức phổ biến nhất là bố trí đai nhẹ. Trong thiết kế này, mép mái của chân đế cung cấp một nền tảng tự nhiên và cao để hỗ trợ hệ thống chiếu sáng. Thay vì bốn cột góc cao, một "vành đai" đèn pha liên tục hoặc phân đoạn được gắn dọc theo mép mái này. Phương pháp này mang lại một số lợi thế so với bố cục bốn góc. Bởi vì đèn được đặt gần hiện trường hơn nhiều và ở độ cao lắp đặt thấp hơn so với cột góc, chúng có thể đạt được sự phân phối ánh sáng hiệu quả và có kiểm soát hơn. Ánh sáng được hướng trực tiếp hơn vào sân, dẫn đến ánh sáng tốt hơn và ít tràn ánh sáng hơn. Tuy nhiên, vị trí của vành đai ánh sáng này phải tuân theo các quy tắc nghiêm ngặt của riêng nó để bảo vệ tầm nhìn. Việc lắp đặt hệ thống chiếu sáng không thể được đặt trong vùng quan trọng được xác định từ vạch mục tiêu. Dựa trên điểm giữa của đường khung thành, một góc 15 ° được chiếu lên mỗi bên. Không được đặt thiết bị chiếu sáng nào trong khu vực 15 ° này, đảm bảo rằng thủ môn hoặc hậu vệ nhìn về phía cờ góc không bị chói mắt bởi ánh sáng gắn trực tiếp. Các quy định gần đây hơn đã mở rộng khu vực hạn chế này. Bây giờ nó bao gồm một khoảng trống 20 ° ra ngoài từ vạch khung thành và lên đến một góc 45 ° so với chiều ngang, bảo vệ hơn nữa tầm nhìn của các cầu thủ và quan chức. Chiều cao lắp đặt cần thiết cho dây đai nhẹ được tính toán dựa trên khoảng cách của nó từ hiện trường. Một công thức đơn giản, h = d * tan(ø), trong đó d là khoảng cách từ điểm giữa đến cột đèn và ø là góc tối thiểu (thường ít nhất là 25°), được sử dụng để đảm bảo đèn đủ cao để chiếu ánh sáng trên toàn bộ trường.

Loại bố trí bên thứ hai là sắp xếp nhiều cực. Điều này thường được sử dụng trong các sân vận động không có mái liên tục hoặc trong các tình huống không thể sử dụng dây đai nhẹ. Thay vì một dòng đèn liên tục, nhiều cột riêng lẻ được đặt ở cả hai bên sân. Cách tiếp cận này mang lại sự linh hoạt cao, vì số lượng và chiều cao của các cột có thể được điều chỉnh theo kích thước và yêu cầu cụ thể của lĩnh vực. Các cấu hình phổ biến bao gồm bố trí bốn cực (hai ở mỗi bên) hoặc sắp xếp tám cực (bốn ở mỗi bên). Nói chung, các cột trong bố trí nhiều cực có thể thấp hơn một chút so với các cột bốn góc vì chúng gần sân hơn, nhưng chúng vẫn phải đủ cao để đạt được các góc chiếu mong muốn. Các quy tắc quan trọng tương tự để tránh tầm nhìn của thủ môn cũng được áp dụng. Với điểm giữa của đường khung thành làm tham chiếu, các cột không thể được đặt trong phạm vi ít nhất 10 ° ở hai bên của đường đó. Điều này đảm bảo rằng các cầu thủ ở những vị trí đòi hỏi thị giác cao nhất trên sân không bị ánh sáng chói trực tiếp từ đèn pha, duy trì một môi trường thi đấu an toàn và công bằng.

Câu hỏi thường gặp về chiếu sáng sân bóng đá

Cần bao nhiêu lux cho một trận đấu bóng đá chuyên nghiệp trên truyền hình?

Đối với một trận đấu bóng đá chuyên nghiệp trên truyền hình, độ rọi yêu cầu thường là 1000 lux đối với các chương trình phát sóng độ nét tiêu chuẩn. Đối với các giải đấu quốc tế lớn được phát sóng ở độ phân giải cao (HDTV), chẳng hạn như FIFA World Cup, yêu cầu cao hơn đáng kể, thường là 1400 lux trở lên trên bề mặt thi đấu, với các yêu cầu về độ đồng nhất và nhiệt độ màu cụ thể để có hiệu suất máy ảnh tối ưu.

Ưu điểm của bố cục chiếu sáng bốn góc là gì?

Cách bố trí bốn góc, sử dụng các cột cao ở mỗi góc của sân, thường được ưa chuộng cho các sân vận động không có khán đài hoặc mái che khán giả lớn. Ưu điểm chính của nó là nó đặt các nguồn sáng cách xa sân, giảm thiểu vật cản và cho phép tầm nhìn rõ ràng, thoáng đãng từ khán đài. Nó cũng là một giải pháp linh hoạt có thể được điều chỉnh cho phù hợp với nhiều hình dạng sân vận động khác nhau, mặc dù nó yêu cầu các cột rất cao để đạt được độ đồng nhất tốt.

Tại sao có các khu vực hạn chế để đặt cột đèn gần vạch khung thành?

Các khu vực hạn chế này, thường được xác định bởi các góc từ vạch khung thành, được thiết kế để bảo vệ tầm nhìn của thủ môn và các cầu thủ tấn công. Khi một cầu thủ đang đối mặt với cờ góc hoặc theo dõi một quả bóng cao, một nguồn sáng được đặt trong khu vực này sẽ trực tiếp nằm trong tầm nhìn của họ, gây ra ánh sáng chói vô hiệu hóa. Các hạn chế đảm bảo rằng tất cả các đèn pha được đặt bên ngoài trường thị giác quan trọng này, tạo ra một môi trường an toàn và công bằng hơn cho người chơi.