浅谈体育赛事转播中场馆照明与电视呈现的适配

一 引言

1.研究背景

近年来，我国经济高质量发展推动体育产业加速升级，杭州亚运会、成都大运会等高规格赛事相继举办，带动新建及改建体育场馆数量大幅增长，同时电视转播技术从HDTV向4K/8K超高清快速迭代——2022年杭州亚运会有12个场馆采用了4K 制作；2023年成都大运会实现全赛事4K制作；北京冬奥会、巴黎奥运会均实现全程4K超高清制作，并为部分重要赛事提供8K信号；2025年第十五届全国运动会的转播中有37个场馆采用4K制作。由此可见，超高清转播已成为体育赛事传播的核心载体。然而，笔者通过实地踏勘100余个各类赛事体育场馆发现，当前国内部分场馆照明系统主要依据两个标准进行建设，分别是GB_T 38539-2020《LED体育照明应用技术要求》（后面简称GB_T 38539-2020）和JGJ 153-2016《体育场馆照明设计及检测标准》（后面简称JGJ 153-2016）。这两项标准对体育场馆照明分级是一致的，按场馆的电视转播和使用功能分为6级，从第4级开始具备电视转播功能要求，详见表1。

表1 JGJ 153-2016、GB_T38539-2020 照明分级

GB_T 38539-2020作为推荐性国家标准，由国家标准化管理委员会制定的国家标准，其性质为非强制性标准，仅提供技术参考，供各方采用；JGJ 153-2016是建筑工程行业建设标准 ，由住房和城乡建设部制定的行业标准，属于强制性行业标准。

由表2、表3我们可以发现，GB_T 38539-2020 作为指导标准，只是按场馆等级对显色指数Ra、特殊显色指数R9、色温提出了要求；而JGJ 153-2016 作为一个行业强制标准，则是按照比赛项目的不同，除了对显色指数Ra、特殊显色指数、色温提出要求，还增加了对水平照度、主辅摄像机垂直照度、最大照度、最小照度、平均照度的要求。在实际操作中，体育场馆的设计和验收大都以JGJ 153-2016为标准实施。

表2 GB_T 38539-2020 色度参数限值

表3 JGJ 153-2016 标准中照明标准值

制定于2016年的JGJ 153-2016，电视转播还是以HDTV制作为标准，其对4级、5级场馆的垂直照度（1000lx、1400lx）、显色指数（Ra≥80）等指标要求，已落后于GB_T 38539-2020对超高清电视转播（UHDTV）对照明的要求，在适配4K/8K转播方面存在一定的差距，容易导致电视画面出现人物面部偏黑、色彩失真、细节丢失等问题，影响电视机前观众的视觉体验。

表4 GB_T 38539-2020标准规定的超高清电视转播（UHDTV）对照明的要求

2.研究意义

当前国内针对“体育赛事转播照明技术指标与电视呈现效果适配性”的系统性研究较少，多数研究集中于体育场馆照明或电视照明单一领域，缺乏对两者融合场景下“指标不匹配”问题的专项分析。本文立足实践数据与技术标准对比，明确指标不匹配的核心表现与成因，提出可落地的优化策略，既能为新建场馆照明设计提供“转播导向”的技术参考，也能为既有场馆改造提供针对性方案，助力解决赛事转播中的照明痛点，推动我国体育赛事转播照明技术与国际高水平接轨。

3.研究方法与数据来源

本文采用“实践踏勘+标准对比+技术分析”的研究方法：数据来源包括笔者作为转播照明经理参与杭州亚运会、大湾区全运会期间，对100余个体育场馆的垂直照度、显色指数、色温等指标的实地测量数据；同时对比GB_T 38539-2020、JGJ 153-2016、GY/T 295-2015《广播级高清摄像机技术要求和测量方法》《4K超高清电视节目制作技术实施指南（2020版）》等国内外标准，结合索尼HDC4300（4K）、HDC1580（HDTV）等主流摄像机的感光特性参数，分析指标不匹配的具体表现。

表5 显色指数直观类比

二 体育场馆照明与电视照明的核心差异：指标不匹配的底层逻辑

体育场馆照明与电视照明虽同属专业照明范畴，但因服务对象、技术目标不同，形成了指标设计的底层差异，这是导致转播中“技术指标—电视效果”不匹配的核心原因。

表6 体育场馆照明和电视照明对比

1.服务对象与目标差异

体育场馆照明以“人眼”为核心服务对象，目标是为运动员提供安全、公平的竞技视觉环境（如为了清晰地捕捉球的轨迹、队友位置），为现场观众营造沉浸式观赛氛围，设计逻辑聚焦“人眼舒适度与竞技公平性”；电视照明以“摄像机CCD”为核心服务对象，目标是通过光线控制实现电视画面“清晰还原、色彩真实、层次分明”，设计逻辑聚焦“摄像机感光特性与画面传播效果”，两者目标差异直接导致技术指标的侧重点分化。

2.核心技术指标差异

体育场馆照明强调场地整体水平照度均匀分布（如国际篮联要求比赛场地平均水平照度≥1500lx，均匀度≥0.7），确保运动员在任意位置视觉体验一致；电视照明则优先保障主/辅助摄像机位置的垂直照度（HDTV转播根据赛事的不同要求在1000lx~1400lx），而4K信号所能表现出更大的色域（BT.2020），色彩种类较HDTV增加约1.6倍；更高的分辨率：4K（3840×2160）像素数量是HD （1920×1080）的4倍；更广的HDR动态范围：HDTV动态范围约100:1 ，4K HDR可达100000:1，这些特性都需更精准的亮度分布和更高基础照度，才能展现完整明暗层次；若垂直照度不足，照度偏低时，摄像机容易出现跟焦困难、景深浅等情况。

体育场馆照明色温控制在4000K~6000K，显色指数Ra≥80，满足人眼对色彩的自然感知；电视照明需与摄像机白平衡严格匹配，色温宜为5500K±200K，4K超高清转播建议Ra≥90，8K超高清转播建议Ra≥95，若显色指数不足，会导致画面色彩偏色（如肤色发灰、草坪呈暗绿色）。

图1

体育场馆照明侧重减少对运动员的直接眩光（如足球场馆通过高安装高度+遮光装置降低眩光）；电视照明还需避免眩光直射摄像机镜头，否则会导致画面“光斑过曝”，影响转播质量，而部分场馆仅考虑运动员眩光防护，忽视摄像机视角的眩光控制。

三  体育赛事转播中照明指标与电视呈现效果不匹配的具体表现及成因

结合实地踏勘数据与赛事转播实践，当前国内体育场馆照明指标与电视呈现效果的不匹配问题，主要集中于4K/8K转播场景，具体表现及成因如下文所述。

1.垂直照度不足：画面暗部细节丢失

具体表现：在HDTV转播中，部分4级、5级场馆主摄像机位垂直照度为1000lx~1400lx，低于GB_T 38539-2020和GY/T 295-2015的照度要求，容易导致画面中运动员面部暗部无细节；4K转播场景下，因4K摄像机单个像素点体积小、灵敏度低（如索尼HDC4300在340lx时光圈为3.5，而HDTV摄像机HDC1580在相同照度下光圈为4.6），需2倍于HDTV的照度，但多数场馆未针对性提升，当照度低时，摄像机容易出现跟焦困难、景深浅等情况。

成因：一是JGJ 153-2016制定时HDTV为最高转播标准，电视转播尚未进入4K/8K时代，4级、5 级场馆指标落后于当前转播技术；二是部分场馆在设计时优先控制成本，未按转播制作的需求增加灯具数量或选用高照度灯具。

2.显色指数偏低：画面色彩失真

具体表现：4级、5级场馆照明显色指数Ra≥80，低于GB_T 38539-2020和《4K超高清电视节目制作技术实施指南（2020版）》要求的Ra≥90，在4K 转播中，画面色彩还原度低——如田径赛事中运动员的红色运动服呈暗红色，体操赛事中器械的蓝色护垫呈灰蓝色，影响观众对赛事场景的真实感知；8K转播场景下，Ra≥80的指标更无法满足BT.2020色域R9（饱合红色还原指数）的还原需求，色彩失真问题加剧。

成因：一是部分场馆仍使用传统金卤灯（显色指数Ra≈80），部分LED灯灯具显色指数不达标（Ra≥80）（或因初代产品已使用超过设计年限）；二是JGJ 153-2016中仅6级场馆要求Ra≥90，在大型综合性赛事中，多数场馆的照明标准为4级和5级标准，对比4K/8K转播存在一定的差距。

2.色温波动与眩光：画面稳定性受影响

具体表现：实测在部分场馆内，同一FOP区的光源色温偏差超过±200K，而色温差 200K 已接近专业设备的色彩准确度极限，会产生明显可见的色彩偏移，尤其在超高清（4K/8K）拍摄中更为显著，根据《日光色温及显色性实验研究》实验数据，在色温误差超过200K的情况下，色彩还原误差会超过 10%；同时，部分场馆未针对摄像机视角设计防眩光措施，灯具光线直射镜头，画面出现“光斑过曝”（如足球赛事中球门区画面局部亮度过高，掩盖球员动作）。

行业色彩容差标准对比如表7所示。

表7 重庆大学《日光色温及显色性实验研究》数据表

成因：一是选用的光源质量参差不齐，色温稳定性差；二是布光设计仅考虑运动员眩光防护，未结合主/辅助摄像机机位（如主机位正对球场中线、辅助机位靠近边线）调整灯具角度，忽视摄像机眩光问题。

四  体育转播照明指标优化策略与场馆改造路径

针对上述不匹配问题，需从“指标精准控制”与“场景适配”入手，结合场馆类型（新建/既有）提出优化策略，确保照明指标与电视呈现效果相适配。

1.核心指标优化：适配4K/8K转播需求

◆提升垂直照度。新建特级场馆（如举办奥运会、亚运会）按8K转播标准设计，主摄像机位垂直照度≥3000lx；新建甲级场馆（如举办全国性赛事）按4K 转播标准设计，主摄像机位垂直照度≥2000lx；对既有4级、5级场馆进行改造时，可通过增加灯具密度（如在主机位视角覆盖区域增设LED投光灯）或更换高照度灯具，将垂直照度提升至1400lx以上。体育场馆照明中水平照度与垂直照度的比例关系，类似于电视照明中轮廓光与面光的关系，其核心在于服务于“突出主体、优化视觉层次”，在电视照明中，常见参考比例为 1:1~2:1（轮廓光强度：面光强度）。在体育场馆照明中宜控制在1.2:1~1.8:1。既要通过轮廓光清晰区分运动员肢体轮廓（方便裁判判罚、电视转播追踪），又不能过强导致面部曝光失衡；

◆控制显色指数与色温。新建场馆优先选用高显色LED灯（Ra≥90，预留8K升级空间至Ra≥95）；对既有场馆进行改造时，应将传统金卤灯更换为Ra≥90的LED灯，以满足4K转播色彩还原需求。同时，选用色温偏差≤±200K的光源，并搭配智能控制系统实时监测色温，避免因色温波动导致画面偏色；

◆眩光防护升级。针对运动员视角，足球场馆灯具安装高度≥25m，体育馆选用防眩光灯具；针对摄像机视角，在主/辅助机位（如主机位正对中线、特写机位靠近边线）对应的灯具上加装防眩光格栅，并调整灯具角度（与摄像机镜头夹角≥30°），避免光线直射镜头。

2.布光与控制系统优化：匹配转播机位需求

◆分区布光设计。结合体育项目特性与转播机位布局，对“竞技关键区域”与“转播关键视角”进行重点布光——例如，足球场馆强化球门区、角球区照明（以适配特写机位拍摄），网球场馆强化发球区、底线区域照明（以适配游机拍摄）；同时，针对主机位（覆盖全场）、摇臂机位（动态跟随）的视角差异，优化灯具安装密度，确保全域照度均匀，避免出现“亮区”和“暗区”的差异；

◆智能动态调控。新建场馆加装照明智能控制系统，实时监测照度、色温、显色指数等指标，并在比赛间隙（如足球半场休息）、不同转播环节（如慢动作回放、特写镜头）微调参数——例如，特写镜头拍摄时，可临时提升目标区域垂直照度500lx，以确保细节清晰；对既有场馆进行改造时，应增设传感器与控制模块，实现指标的动态优化。

3.标准与设计衔接：推动“竞赛-转播”双适配

建议在未来JGJ 153-2016标准修订中，新增4K/8K转播对应的照明指标要求，以GB_T 38539-2020、OBS和FIFA转播照明标准为参考，同时，在后期为大型综合性赛事新建、改建场馆时，将4级、5级场馆的垂直照度适度提升，并将显色指数提升至Ra≥90；还应结合赛事转播级别（4K/8K）确定照明指标，避免出现“重竞赛、轻转播”的设计倾向。

表8

五 结语

国内体育赛事转播中，照明技术指标与电视呈现效果的不匹配问题普遍存在，其核心表现为垂直照度不足、显色指数偏低、色温波动以及眩光问题，成因在于现有场馆照明设计标准JGJ 153-2016滞后于GB_T 38539-2020的制定和电视转播技术的发展，且部分场馆照明设计中忽视转播需求。通过“核心指标提升、布光与控制优化、标准衔接”等策略，可有效解决上述问题，实现照明系统与电视转播的相适配。

随着8K转播、VR观赛等技术的普及，体育场馆照明将向“沉浸式体验”方向发展——例如，结合AR技术设计动态光效（如赛事进球时，场馆灯光同步呼应），以适配VR设备的360°全景照明需求；同时，需进一步开展关于“照明指标与VR观赛体验”的专项研究，推动体育赛事转播照明从“技术适配”向“体验优化”升级，为我国体育产业高质量发展提供基础设施支撑。