摘 要：

解析杭州第19届亚洲运动会击剑比赛体育展示灯光设计的思路及灯光系统方案、呈现效果，并结合电视灯光设计经验，分析体育展示灯光与电视灯光的异同。

随着大众文娱欣赏水平的提升，在VR、XR等新技术加持下，体育展示因其包含丰富的视听元素，在现代体育赛事中越来越成为不可或缺的重要组成部分。灯光作为体育展示重要的视觉元素之一，在体育展示为竞赛和观众服务的过程中起到了保障竞赛、营造时空情境、活跃赛场氛围、调动观众情绪、积极引导观赛等功效，其与竞赛项目和竞赛场馆的高契合度的特点成为竞赛与观赛之间的桥梁。

在杭州举办的第19届亚洲运动会（以下简称：杭州亚运会）击剑比赛体育展示的灯光因“星辰大海”而出圈，受到观众颇多好评。以下就灯光设计思路及灯光系统方案、呈现效果进行解析，并结合笔者从事电视灯光设计经验，分析体育展示灯光与电视灯光的异同，从中总结本次体育展示灯光设计制作的方法和经验，为今后体育展示灯光设计提供参考。

1 体育展示及其灯光的功能

《杭州第19届亚运会体育展示通用知识培训手册》（以下简称：《培训手册》）中定义了体育展示(Sport Presentation)，即一种在赛事现场通过音乐音效、大屏幕视频、播报、评论解说、记分屏动画、与观众的互动活动、各类表演、灯光舞美等元素，结合竞赛项目自身特点，对体育赛事中竞赛、活动及仪式现场进行舞台化处理、品牌化包装的系统性工作的总称。体育展示有两个基本的目标：一个是服务竞赛，保障竞赛的顺利进行，为运动员创造一种富有感染力的竞技氛围，但不能干扰竞赛；二是服务观众，通过对体育展示各类元素的组合与编排，给观众带来艺术性、观赏性和娱乐性的表演及氛围，同时教育、吸引、激励现场观众[1]。

根据《培训手册》的要求，体育展示灯光需要具备“赛场氛围营造”和“体育赛事照明”两大功能。体育展示灯光的“赛场氛围营造”主要围绕“灯光秀”和“小型仪式的灯光设计”两大方面，通过对灯光元素及手段的综合运用，强调赛程中的特殊环节（如选手入场、中场互动环节和现场表演等），辅助观众了解项目及运动员等相关赛场信息，引导观众注意力，甚至与观众互动，烘托赛间场馆氛围，在赛场呈现瞩目的视觉效果，获得更加多元的观赛体验，是一种舞台化的灯光设计。“体育赛事照明”则是根据实际情况对场地竞赛灯光进行补充，如一些竞赛场地安装的场馆灯光仅满足比赛项目对竞赛灯光的需求，达不到电视转播方在转播比赛时对赛时灯光、颁奖环节灯光的照度、光比、色温等需求，此时需要体育展示灯光配合场馆灯光以满足转播方技术需求。

2 击剑比赛体育展示灯光系统设计方案

2.1 击剑比赛体育展示的灯光要求

根据杭州亚组委对杭州亚运会61个分项的体育展示分级要求，亚运会击剑竞赛项目被定为盛大展示项目。在体育展示分级中，简单展示和一般展示级别的项目不设“赛场氛围营造”灯光，对于重点展示和盛大展示级别的项目，才会增设订制的入场装置以及灯光仪式，当每个项目的运动员、裁判员入场时，均要求从特定入场门或者装置入场，并配合音效和仪式感强的灯光效果。

击剑竞赛项目的体育展示创意在满足总体创意的大原则下，还需要体现出击剑比赛自身的特色，这就需要体育展示灯光针对这些需求和特点进行有的放矢的设计。在前期体育展示创意方案阶段，体育展示团队就灯光方案与杭州亚组委、主转播商、场馆运行团队多方讨论后，明确了在击剑比赛的场馆营造一个“宇宙星空”的概念。为了强化这一概念，在竞赛的半决赛和决赛环节，确定在竞赛场地（FOP区）用高规格舞台灯具来接管竞赛灯光，通过更为灵活的电脑切割灯对光区进行控制，来营造“星辰大海”的视觉呈现效果，在满足现场观众观感和AR新媒体端观赛需求的同时，兼顾电视转播技术指标。

因此，击剑比赛体育展示的灯光设计总体思路为：

1）FOP区的面光补充，这部分的灯光设计需要同时满足杭州亚组委依据JGJ 153—2016《体育场馆照明设计及检测标准》（以下简称《检测标准》）、GB/ T38539—2020《LED体育照明应用技术要求》（以下简称《技术要求》）对FOP区的竞赛照明需求，以及电视转播对于场馆电视转播照明提出的基本照明要求，详见表1；

2）要满足《培训手册》中对“赛场氛围营造”的舞台灯光需求，包括但不限于满足各仪式环节和为击剑比赛项目展示而设计的特殊环节的灯光效果需求，高台剑道出场环节和竞赛环节围绕剑道用电脑切割灯切割出一条剑道光，提供满足各种摄像机垂直照度Ev和相关色温Tcp面光的同时，还起到如T台般汇聚注意力的效果，周围环境灯光的渲染以击剑的竞技性为出发点，配合节奏感强的灯光效果，烘托出击剑竞赛紧张的氛围。

2.2 击剑比赛体育展示灯光系统方案

杭州亚运会击剑比赛场馆为杭州电子科技大学体育馆，包括主馆、副馆和热身馆。其中，主馆场地居中布置一条高台剑道，用于半决赛和决赛，以增设的舞台灯光为主；另外，还有4条彩虹剑道分布在高台剑道的四周，小组循环赛和小组淘汰赛在彩虹剑道上进行，以场馆安装的照明灯具为主作为竞赛照明。

根据以上需求和场地实际条件，灯位设计方案如图1所示，分为三部分：方形桁架为主体结构吊挂灯具，从上部空间覆盖五条剑道，吊装LED电脑切割灯、光束灯和LED摇头染色灯，满足FOP区竞赛灯光面光的需求，并且承担对观众席氛围营造的任务；沿剑道两侧观众席的后端采用桁架落地搭建龙门架构，作为补充结构，靠近转播机位一侧吊装LED切割灯，从机位拍摄角度进行面光的补充，避免因面光投射角度过高给画面带来不良影响；观众席护栏和运动员出场门上方放置LED像素频闪条灯作为亮点提升，将整个竞赛场馆用条灯环绕包围起来，进一步增强氛围营造效果。三种不同的灯位布局，营造出三个空间层次。

图1 击剑比赛体育展示灯光灯位图

各灯位吊装不同种类灯具，相互配合，互为补充，满足击剑比赛面光需求、赛事转播照明需求以及体育展示氛围三方面的灯光需求。灯具的选取方面，参照杭州亚组委《培训手册》，灯具设备的选取需有足够的灵活性，满足赛场布光空间自由，适应多种布光要求，且具有一定抗干扰能力和安全性，运行稳定持续，有一定扩展空间；并且符合绿色亚运、智能亚运的要求，优先选取高效节能的新型灯具。综合以上需求，击剑比赛体育展示灯光系统部分最终使用了5种类型LED光源灯具，共计344台，其中，AECO 10 LED电脑切割灯42台、 STROBE 3 IP像素频闪条灯114台、800Z摇头染色灯90台，以及Ratel光束灯82台、H1三合一光束图案灯16台。其中，AECO 10电脑切割灯作为面光用灯，具有极高的显色指数：Ra≥95、R9≥90，满足《技术要求》中对于垂直照度、显色指数、频闪比的要求。

根据竞赛优先原则，赛事灯光的安全保障必须放在灯光系统设计的首位，整套灯光系统在满足赛事面光和氛围渲染灯光的吊挂位置需求外，还必须确保承重、配电、信号传输、灯具稳定性等各方面均安全可靠，且留有一定可调整空间，用于制定应急方案应对突发状况，灯光系统架构如图2所示。为了保证系统安全不影响赛事进程，控制部分采取双控台实时热备份模式，且所有信号放大器、交换机、控台均接入UPS，避免信号断电或者网络丢失对比赛造成影响；竞赛面光部分则单独采取AB路供电模式，且A、B路取电的配电柜的进线分开，以保障某一路供电突发断电情况下比赛还能继续顺利进行。灯光系统的电力系统采取分散取电的模式，整套系统分散在4路配电柜，每个配电柜负荷均留有30%左右的富裕负载。

图2 灯光系统图

在系统的工程实施中，共使用了190 m桁架，34根加固钢圆管，44套电动葫芦，设备结构总承重9 320 kg，用电量210 kW。每一个新增吊索均与主体建筑网架上弦球节点连接，避开建筑网架弦杆、腹杆，灯光师在灯具悬挂位置的设计考量上兼顾均匀分布，保障整体工程结构受力分布均匀。

3 击剑比赛体育展示灯光效果的呈现

为了更好地呈现击剑比赛体育展示的灯光效果，本次灯光设计是以竞赛为核心，围绕赛前时域、赛时时域、赛后时域三大板块进行整体构思的[2]。其中，赛前时域和赛后时域的灯光设计思路主要围绕服务观众，配合播报、视频、音乐等体育展示元素，向观众传递赛场信息，拉近观众与竞赛之间的距离，让观众更好地欣赏比赛、享受比赛、融入比赛；赛时时域的灯光设计主要围绕服务竞赛，为击剑比赛提供适宜的照度，为转播机构提供合适的光比和色温，为观众提供沉浸观赛的灯光氛围。3.1 赛前时域的灯光设计

赛前时域的灯光设计主要包括开赛前的暖场灯光、运动员进场前的灯光秀、比赛开始前运动员、裁判员入场仪式灯光。暖场灯光设计了两个版本，分别呼应亚运色彩体系中的“虹韵紫”和“水光蓝”，配合主视觉在暖场和中场过渡环节，整个场馆色彩和谐统一，韵律感十足。因为击剑项目为盛大展示项目，因此运动员入场仪式部分的灯光设计包括灯光秀、3D投影、运动员入场仪式的仪式光效等元素，如图3所示，同时，通过时间码使灯光、音频、视频等系统联动，为整个入场仪式营造声光一体的氛围。

所以在对这一环节进行灯光设计时，第一部分重点展示灯光秀，以强节奏的音乐节拍，配合极大的明暗反差和色反差来调动观众的视觉听觉感触，将观众迅速带入仪式情景当中。第二部分是展示两边端屏的3D投影，灯光这时体现的是氛围营造的功能，色彩的选择以视频内容的主色调为主，现场灯光氛围可以看作是视频内容的延伸。第三部分是运动员入场仪式的仪式光效，设计了一条沿高台剑道切割齐整的光路，引导运动员从入场门登上高台，同时压暗观众席环境光，染色灯在全场铺出蓝色，配以光束灯和频闪条灯的律动，营造出高台剑道光彩夺目的情境，将全场观众注意力引导到高台剑道上，为介绍运动员和裁判员做准备。

3.2 赛时时域的灯光设计

赛时时域的灯光以保障竞赛灯光为主，场馆环境渲染为辅。杭州亚运会击剑比赛规则设置为半决赛和决赛在高台剑道上进行，为了凸显运动员登上高台剑道比赛的荣耀体验感，增强现场观众半决赛、决赛的观赛体验，高台剑道比赛的面光并没有采用传统的竞赛场馆的泛光灯，而是选用了可以精确控制光区的LED电脑切割灯。通过电脑灯切片来对光区进行控制，配合染色灯对观众席的氛围渲染，整个高台剑道像是一座浮在宇宙中的桥梁，击剑运动员在桥梁上击剑竞赛，如图4所示，观赏性得到了极大的提升，同时运动员置身于高台剑道，周围较暗的环境也减少了杂散光对运动员的干扰。整体剑道面光照度控制在1 450～1 500 lx、色温5 600 K、Ra≥96，从电视灯光的角度来看，精准地控制光比和色温，还能得到背景干净且富有层次的电视画面。

图4 高台剑道赛时光效3.3 赛后时域的灯光设计

赛后时域的灯光设计主要包括赛后观众互动环节灯光与音乐的配合，以及颁奖环节针对场馆现场光线条件进行的面光补充。

杭州亚运会各竞赛场馆均因DJ及其播放的音乐调动现场气氛而受到关注，击剑竞赛场馆也因为灯光与音乐的配合得到了大家的好评，尤其是环绕包围竞赛场馆的LED像素频闪条灯在观众互动和音乐互动环节的应用，RGB混色灯珠随着音乐的情绪变换色彩，使光色变换引起情绪的变化，直观地呈现在观众眼前；配合像素频闪条灯中高亮的白色频闪灯珠，在音乐节点上运用频闪效果对现场氛围进一步提升，在打造绚丽的视觉效果的同时，迅速调动起观众的情绪。整个场馆的光和色随着音乐节奏的快慢不断切换，灯光始终是以“流动”的状态呈现在观众面前。

在颁奖环节，受场馆条件限制，选定的颁奖区域存在照度不足和明显阴影区域的问题，通过和场馆、转播机构的多次沟通，确定采用增设的舞台灯具来进行面光补充以及阴影的消除，灯光师在尽量维持颁奖区域原始的照明环境的情况下，通过调整LED切割灯的亮度、色温、切片，对颁奖区域进行灯光效果修饰，对整体照度进行提升，面光照度由原本的1 000～1 300 lx提升至1 500～1 600 lx，色温5 600 K、显色指数Ra≥93、照度均匀度U1≥0.93，为颁奖环节提供观感舒适且适合电视转播的照明条件。

3.4 “星辰大海”的灯光设计

本次灯光设计的一大亮点，是在击剑决赛灯光秀与运动员仪式之前，在高台剑道中间临时放置了一个“镜球”，利用灯光的镜面反射原理采用光束灯将光汇聚在球体，且蓝、白两种光色交替变化；同时，根据音乐情绪控制灯光的明暗变化，从而模拟出星星闪烁，在场馆营造出一个“星辰大海”的视觉效果，配合体育展示团队提前设计好的VR小程序，通过手机摄像头观看，增强了高台剑道在星空宇宙中的视效体验感。而这其实是舞台灯光特技的一次成功的运用，慕百锁先生在《慕百锁文集》中对于舞台灯光特技的特性作出过总结：（1）从属性；（2）模拟性；（3）四维性；（4）灵活性；（5）艺术性与科技性及工艺性的结合[3]。这次“星辰大海”灯光特效的运用，主要是从其“模拟性”入手，配合音乐节奏的起承转合，灵活地切换灯光，让“星空”和“宇宙”来回交叠，不断转换的时空情境，忽远忽近的闪烁星辰，染色灯铺洒的蓝色星河，如图5所示，带给现场观众美轮美奂的视觉享受。

图5 击剑比赛现场的“星辰大海”视效

4 体育展示灯光设计与电视灯光的比较

基于本次灯光设计的实践和对以往经验的总结，笔者认为体育展示灯光与电视灯光的设计有许多共性，如都要求灯具具备高显色指数、低频闪比；照度均匀度要求较高，布光时尽量消除和减少阴影；色温需要平衡统一；眩光指数要控制在低数值；系统和灯具要有高稳定性；需要设计一定的仪式环境光效；色彩的选择与应用都随时空情境和音乐节奏的变化而改变。

具体到一些细节上，体育展示灯光的设计与电视灯光的设计还是有差别，具体体现在以下方面。

1）灯具的选取

体育展示灯光对灯具的要求一般会在《培训手册》中注明，尤其突出体现在对稳定性的要求。电视灯光对灯具的要求则体现在多样性上，综合应用不同种类的灯具能通过摄像机的捕捉形成层次丰富的画面。

2）照度值的差异

体育展示灯光在对FOP区布光时，往往要求高照度值，整体光环境的高照度值可以避免出现过多阴影及昏暗对竞赛运动员造成困扰，而且高照度值还能满足转播机构慢镜头升格画面的拍摄。电视灯光往往会避免出现高照度值的情况，因为照度值与摄像机光圈成反比，低照度值便于营造大光圈浅景深的画面，也方便对光比进行控制。

3）灯位的布置

体育展示灯光不仅要对FOP区进行布光，往往还需要对观众区域进行布光，因此体育展示灯光的灯位设置是环绕包围式的，要尽可能地兼顾到整个场馆，面光光位选取时要根据比赛项目避开运动员视线前方，防止干扰竞赛。电视灯光的灯位设置要根据摄像机机位设定，主要考虑画面中能呈现出来的灯位即可，面光光位的选取要遵循“三点布光”原则且角度不可太高，否则会因面光不匀导致“阴阳脸”“大顶光”。

5 结语

杭州亚运会击剑比赛体育展示的灯光设计，兼顾竞赛、转播方、赛场氛围三方需求，以服务“竞赛”为核心，以“宇宙星空”为概念，并按赛前、赛时、赛后的赛程分别进行灯光设计，呈现出的视觉效果既满足了现场观赛观众沉浸式的体验，又满足摄像机对现场的捕捉，是体育展示灯光与电视灯光结合的成功尝试。但受限于场地条件，3D投影屏幕所在的区域没有办法吊装灯具，导致灯光和3D投影的结合没有达到预期，今后在进行此类灯光设计时，还需要从整体视觉效果的角度综合考量，使各视觉元素在展现时都能相互借力，共同呈现和谐统一的视觉效果。

随着AR、激光投影、全息投影等视觉技术的不断的发展，灯光与数字影像的结合将会越来越紧密，观众对视听艺术的审美能力也在不断提升，这都促使体育展示灯光的设计在遵循灯光技术与艺术的客观规律的同时，要有更多的融合创新手段，探索新设计的理念、审美取向和沉浸式的表现形式，探索不同视听艺术跨界交叉给灯光创作带来的更多可能性。