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Illuminazione sportiva
Progettare l'illuminazione di uno stadio significa rispettare contemporaneamente la norma tecnica UNI EN 12193, i criteri di licenza degli organismi calcistici e le esigenze delle riprese televisive in alta velocita. Guida ai parametri che determinano l'omologazione dell'impianto.
Un impianto sportivo professionistico deve soddisfare tre corpi di requisiti distinti che il progettista deve far coesistere.
Il primo e la norma tecnica UNI EN 12193, che classifica le attivita sportive in tre classi in funzione del livello di competizione e della presenza di spettatori, definendo per ciascuna i valori di illuminamento orizzontale, di uniformita e di limitazione dell'abbagliamento.
Il secondo e il regolamento di licenza dell'organismo sportivo (per il calcio italiano la FIGC, per le competizioni continentali la UEFA), che introduce categorie di impianto legate alla serie o alla competizione ospitata e prescrive requisiti aggiuntivi su illuminamento verticale verso le camere, alimentazione di sicurezza e tempi di riaccensione.
Il terzo e il capitolato del broadcaster, che nasce dalle esigenze delle riprese in alta velocita e in ultra alta definizione: qui contano la stabilita del flusso nel tempo, la resa cromatica e il comportamento della sorgente in slow motion.
Un progetto conforme alla sola norma tecnica ma non ai regolamenti di licenza non ottiene l'omologazione. Va sempre verificata la versione vigente dei documenti federali al momento della presentazione del progetto.
L'illuminamento orizzontale (misurato sul piano di gioco) governa la percezione degli atleti e degli spettatori in presenza. E il parametro storico, quello con cui si classificano gli impianti amatoriali e di allenamento.
Con l'arrivo della ripresa televisiva il parametro determinante diventa l'illuminamento verticale, misurato su un piano verticale orientato verso ciascuna postazione di camera. E l'illuminamento verticale che definisce quanta luce arriva effettivamente al viso e alla maglia del giocatore inquadrato: un campo perfettamente illuminato in orizzontale puo risultare televisivamente inaccettabile se le sorgenti sono troppo zenitali.
Il progetto deve quindi essere sviluppato per postazione di ripresa, con calcolo su griglia e verifica del rapporto tra illuminamento verticale e orizzontale entro i limiti indicati dal regolamento applicabile. Le camere principali, quelle a bordo campo e quelle dietro porta hanno requisiti differenti fra loro.
I valori numerici richiesti variano per categoria di impianto e per competizione: vanno letti sull'edizione vigente del regolamento e non possono essere generalizzati.
L'uniformita descrive quanto la luce e distribuita in modo regolare sulla superficie di gioco. Si esprime con due indici.
U1 (uniformita estrema) e il rapporto tra il valore minimo e il valore massimo rilevati sulla griglia di calcolo. Penalizza la presenza di punti bui o di picchi localizzati sotto le torri faro.
U2 (uniformita generale) e il rapporto tra il valore minimo e il valore medio. E l'indice piu usato nei capitolati televisivi perche descrive la stabilita della resa dell'immagine quando la camera segue l'azione da un'area all'altra del campo.
Oltre ai valori assoluti, i regolamenti televisivi introducono il concetto di gradiente di uniformita: la variazione di illuminamento fra punti adiacenti della griglia deve restare contenuta, perche in slow motion un salto di luminosita fra due zone contigue produce un effetto di pulsazione visibile.
Per rispettare simultaneamente U1, U2 e gradiente serve un controllo fine del fascio: ottiche dedicate per posizione, puntamenti calcolati singolarmente e schermature per contenere la luce fuori campo.
La ripresa ad alta velocita e il banco di prova piu severo per un impianto sportivo. Quando la camera lavora a frame rate elevati, ogni oscillazione del flusso luminoso legata alla frequenza di rete diventa visibile come banding o come variazione di luminosita fra un fotogramma e l'altro.
Il fenomeno si controlla agendo su tre fronti:
- Driver dedicati a bassissimo ripple, progettati per mantenere costante la corrente ai LED e non per il solo rendimento energetico; - Assenza di modulazione percepibile nella regolazione del flusso: la dimmerazione deve essere realizzata con tecniche che non introducano ondulazione nella banda critica per le camere; - Distribuzione dei carichi sulle fasi in modo che ogni area del campo riceva contributi da piu sorgenti alimentate da fasi differenti, cosi che eventuali residui si compensino.
I capitolati broadcast piu recenti richiedono che il progettista dichiari il comportamento in slow motion e lo verifichi in collaudo con misure strumentali, non con la sola valutazione visiva.
La camera non perdona gli errori di colore. Due grandezze governano la qualita cromatica dell'impianto.
La temperatura di colore correlata (CCT) deve essere omogenea su tutti gli apparecchi e coerente con il bilanciamento del bianco impostato dalla regia: mescolare apparecchi con tonalita diverse produce dominanti differenti a seconda della zona inquadrata. La coerenza va garantita anche nel tempo, controllando la deriva cromatica tramite la selezione dei bin LED.
La resa cromatica descrive la fedelta con cui vengono restituiti i colori delle maglie, del manto e della pubblicita a bordo campo. Per le riprese professionali non basta l'indice generale: si valutano anche gli indici estesi, con attenzione particolare alla resa dei rossi e degli incarnati, storicamente critici con le sorgenti a scarica.
Le soluzioni Lumeitalia per lo sport, con Rf >100 su fascia estesa, sono progettate proprio per il contesto broadcast, dove la fedelta cromatica e un requisito contrattuale e non un elemento estetico.
Un impianto sportivo notturno e una sorgente luminosa importante all'interno di un contesto spesso residenziale. Il progetto deve gestire tre effetti.
L'abbagliamento verso gli atleti, in particolare per i portieri e per gli sport con traiettorie alte, si controlla con l'angolazione dei proiettori e con le zone di esclusione dei puntamenti.
L'abbagliamento verso gli spettatori e le camere dipende dalla posizione delle torri rispetto alle tribune e dalla schermatura dei corpi illuminanti.
La luce dispersa verso l'esterno e regolata dalle normative regionali sull'inquinamento luminoso, che restano applicabili anche agli impianti sportivi con le deroghe previste per l'attivita agonistica. Il progetto deve documentare il contenimento del flusso verso l'alto e verso le proprieta confinanti, tipicamente con alette, visiere e ottiche a controllo asimmetrico.
Questi tre requisiti sono spesso in tensione con l'esigenza di illuminamento verticale elevato: la loro composizione e il cuore del lavoro progettuale.
I regolamenti di licenza per le categorie professionistiche richiedono che l'impianto garantisca la prosecuzione della gara in caso di guasto alla fornitura principale.
Questo si traduce in due requisiti progettuali.
Il primo e la presenza di una sorgente di alimentazione alternativa (gruppo elettrogeno o linea indipendente) dimensionata almeno per la quota di impianto necessaria a mantenere il livello di gioco previsto, con tempi di intervento compatibili con la continuita della ripresa.
Il secondo e la riaccensione istantanea. E il vantaggio strutturale della tecnologia LED rispetto agli ioduri metallici: nessun tempo di innesco, nessuna attesa per il raffreddamento della lampada dopo una micro-interruzione. La gara riprende senza il fermo tecnico che la tecnologia a scarica imponeva.
La suddivisione dell'impianto in piu circuiti indipendenti, ciascuno alimentato separatamente, e la prassi che consente di degradare le prestazioni in modo controllato invece di perdere l'intero campo.
L'omologazione non si esaurisce al collaudo. I regolamenti richiedono che i valori prescritti siano mantenuti per tutta la vita utile dell'impianto, il che impone di progettare con un fattore di manutenzione realistico.
Il fattore di manutenzione tiene conto del decadimento del flusso dei LED, dell'accumulo di sporco sugli schermi e della mortalita dei componenti. Se il progetto e sviluppato sui valori iniziali, l'impianto sara fuori norma dopo pochi anni.
Due elementi tecnici riducono il deprezzamento nel tempo:
- Una gestione termica efficace, perche la temperatura di giunzione e il fattore che governa la velocita di decadimento del flusso. La dissipazione in grafite solida adottata da Lumeitalia lavora esattamente su questo punto, mantenendo la giunzione piu fredda a parita di potenza installata; - Un sistema di monitoraggio che registri ore di funzionamento, assorbimenti e anomalie per area, trasformando la manutenzione da correttiva a programmata.
Il piano di verifica periodica, con misure strumentali su griglia, va previsto gia in fase di capitolato.
La UNI EN 12193 e la norma europea di riferimento per l'illuminazione delle installazioni sportive. Classifica le attivita in tre classi in funzione del livello di competizione e della presenza di spettatori e definisce per ciascuna illuminamento, uniformita e limitazione dell'abbagliamento. Va integrata con i regolamenti di licenza dell'organismo sportivo competente.
I regolamenti FIGC disciplinano l'omologazione degli impianti per i campionati nazionali con categorie legate alla serie ospitata. I criteri UEFA si applicano agli stadi che ospitano competizioni continentali e sono generalmente piu severi sull'illuminamento verticale verso le camere e sulla continuita di alimentazione. Un impianto puo essere conforme al livello nazionale e non ancora idoneo per le competizioni internazionali.
Perche la camera riprende i giocatori di profilo, non dall'alto. L'illuminamento verticale, misurato su un piano orientato verso ciascuna postazione di ripresa, determina quanta luce arriva al viso e alla maglia dell'atleta inquadrato. Un campo con buon illuminamento orizzontale ma sorgenti troppo zenitali produce immagini televisive con volti in ombra.
U1 e il rapporto fra illuminamento minimo e massimo rilevati sulla griglia di calcolo, U2 e il rapporto fra minimo e medio. U1 penalizza punti bui e picchi localizzati, U2 descrive la stabilita complessiva dell'immagine quando la camera segue l'azione. I capitolati televisivi verificano entrambi, oltre al gradiente fra punti adiacenti.
Con driver a bassissimo ripple progettati per mantenere costante la corrente ai LED, con tecniche di regolazione che non introducano modulazione nella banda critica per le camere e con la distribuzione dei carichi su fasi differenti, in modo che ogni area del campo riceva contributi compensati. Il comportamento va verificato in collaudo con misure strumentali.
Le riprese professionali richiedono una fedelta cromatica elevata e coerente su tutti gli apparecchi, con attenzione alla resa dei rossi e degli incarnati. Oltre all'indice generale si valutano gli indici estesi. Le soluzioni sportive Lumeitalia lavorano con Rf >100 su fascia estesa, valore pensato per il contesto broadcast.
Si. Le leggi regionali sull'inquinamento luminoso si applicano anche agli impianti sportivi, con le deroghe previste per l'attivita agonistica. Il progetto deve documentare il contenimento del flusso verso l'alto e verso le proprieta confinanti tramite alette, visiere e ottiche a controllo asimmetrico.
I regolamenti di licenza per le categorie professionistiche richiedono che la gara possa proseguire in caso di guasto alla fornitura principale. Questo comporta una sorgente di alimentazione alternativa dimensionata per la quota di impianto necessaria e tempi di intervento compatibili con la continuita della ripresa.
Si, ed e uno dei principali vantaggi rispetto agli ioduri metallici. Il LED non ha tempo di innesco ne attesa per il raffreddamento della lampada, quindi dopo una micro-interruzione l'impianto torna operativo senza il fermo tecnico che le sorgenti a scarica imponevano.
Progettando con un fattore di manutenzione realistico che tenga conto del decadimento del flusso, dello sporcamento degli schermi e della mortalita dei componenti, curando la gestione termica per rallentare il decadimento e prevedendo un piano di verifica periodica con misure strumentali su griglia gia in fase di capitolato.