2026年08月19日 19:13:35 来源:杭州创惠仪器有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量:31
节律照明是通过调控光照参数(光谱、强度、时序)来维持人体昼夜节律同步的照明技术。研究表明,异常的照明环境会导致褪黑素分泌紊乱,进而引发睡眠障碍、代谢疾病等问题。国际照明委员会(CIE)已建立以黑视素(ipRGCs)为核心的非视觉生物效应评价体系。
节律照明中有三种重要参数黑视素通量(Melanopic Flux)、M/P比率(M/P Ratio)、黑视素等效日光效率(MDER)。
黑视素通量(Melanopic Flux, Φmel)
表征光源刺激黑视素细胞的有效光通量,单位为黑视素勒克斯(mel-lux)。
是指光源发出的光对人体黑视素受体产生刺激的光通量,反映了光对人体生物钟调节的潜在能力。黑视素通量通过光谱功率分布加权黑视素敏感曲线(Smel(λ)积分得出,黑视素通量越高,灯具越能实现更高的黑视素照度,直接作用于视网膜中的ipRGC细胞,进而影响褪黑素的合成。
其计算公式为:

计算步骤:
1、获取光源光谱数据
· 用积分球系统测量380-780nm光谱功率分布Φe(λ)(单位:W/nm)
· 波长间隔≤1nm,需NIST校准
2、加载黑视素灵敏度函数
· 采用CIE S026:2018标准中的Smel(λ)函数(如下图示)
· 函数峰值在480nm蓝光波段

(示意图:黑视素光谱灵敏度曲线)
3、数值积分计算
{Φe(λ)为光谱辐射通量,V(λ)为明视觉光谱光视效率函数,S(λ)为黑视素灵敏度函数}
二、M/P比率(Melanopic/Photopic Ratio)
反映光源黑视素效应与明视觉效应的比值。 是指光谱中含有黑视素敏感成分的比例,是黑视素通量与光通量的比例,用于评估光对人体生理节律和视觉功能的综合影响。M/P比率越高,同样的光通量越能有效抑制褪黑素的合成,通常在需要警醒的场合(如学习、工作场合)需要较高的M/P比率。
其计算公式为:
1、获取光源光谱数据
使用光谱辐射计在380-780nm波长范围内以1nm间隔测量光源的光谱功率分布(SPD),记为Φₑ(λ)(单位:W/nm)。
2、加载标准视敏度函数
· 明视觉光通量Φᵥ计算:
Φᵥ = ∫Φₑ(λ)·V(λ)dλ
(V(λ)为CIE 1924明视觉光谱光视效率函数)
· 黑视素通量Φₘₑₗ计算:
Φₘₑₗ = ∫Φₑ(λ)·Sₘₑₗ(λ)dλ
(Sₘₑₗ(λ)为CIE S026:2018定义的黑视素光谱灵敏度函数)
3、执行数值积分
对每个1nm波长间隔的光谱数据,分别用V(λ)和Sₘₑₗ(λ)加权后求和:

(Δλ=1nm为波长间隔)
4、计算M/P比率

三、黑视素等效日光效率(MEDI, Melanopic Efficacy of Daylight Illuminance)
表示光源相对于标准日光(D65)的黑视素刺激效率。
衡量照明在模拟自然日光对人体节律调节效果方面的能力,反映了光源的黑视素通量与具有相同照度的标准日光的比值。MDER越高,表示照明越接近自然日光的效果。
其计算公式为:

计算步骤
1. 基础参数测量
· 被测光源光谱:用积分球系统测量380-780nm光谱功率分布Φe(λ) (单位:W/nm),波长间隔≤1nm,需NIST校准
· D65标准光源光谱:调用CIE标准光源库中的D65相对光谱功率分布(SPD)
注:
· Smel(λ):CIE S026:2018黑视素光谱灵敏度函数(峰值480nm)
· V(λ):CIE 1924明视觉光谱光视效率函数
· Δλ:波长间隔(通常取1nm)
![]()
简化公式(参考CIE标准):
式中0.9058为D65光源的固定M/P比率常数
