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節律照明是通過調控光照參數（光譜、強度、時序）來維持人體晝夜節律同步的照明技術。研究表明，異常的照明環境會導致褪黑素分泌紊亂，進而引發睡眠障礙、代謝疾病等問題。國際照明委員會（CIE）已建立以黑視素（ipRGCs）為核心的非視覺生物效應評價體系。

節律照明中有三種重要參數黑視素通量（Melanopic Flux）、M/P比率（M/P Ratio）、黑視素等效日光效率（MDER）。

黑視素通量（Melanopic Flux, Φmel）
表征光源刺激黑視素細胞的有效光通量，單位為黑視素勒克斯（mel-lux）。

是指光源發出的光對人體黑視素受體產生刺激的光通量，反映了光對人體生物鐘調節的潛在能力。黑視素通量通過光譜功率分布加權黑視素敏感曲線（Smel(λ)積分得出，黑視素通量越高，燈具越能實現更高的黑視素照度，直接作用于視網膜中的ipRGC細胞，進而影響褪黑素的合成?。?

其計算公式為：

?計算步驟?：

1、?獲取光源光譜數據

· ?用積分球系統測量380-780nm光譜功率分布Φe(λ)（單位：W/nm）

· 波長間隔≤1nm，需NIST校準

2、?加載黑視素靈敏度函數?

· 采用CIE S026:2018標準中的Smel(λ)函數（如下圖示）

· 函數峰值在480nm藍光波段 

         （示意圖：黑視素光譜靈敏度曲線）

3、?數值積分計算?

｛Φe（λ）為光譜輻射通量，V(λ)為明視覺光譜光視效率函數，S(λ)為黑視素靈敏度函數｝

二、M/P比率（Melanopic/Photopic Ratio）
反映光源黑視素效應與明視覺效應的比值。                               是指光譜中含有黑視素敏感成分的比例，是黑視素通量與光通量的比例，用于評估光對人體生理節律和視覺功能的綜合影響。M/P比率越高，同樣的光通量越能有效抑制褪黑素的合成，通常在需要警醒的場合（如學習、工作場合）需要較高的M/P比率?。

其計算公式為：

計算步驟?

1、?獲取光源光譜數據?
使用光譜輻射計在380-780nm波長范圍內以1nm間隔測量光源的光譜功率分布（SPD），記為Φ?(λ)（單位：W/nm）。

2、?加載標準視敏度函數?

· ?明視覺光通量Φ?計算?：
Φ? = ∫Φ?(λ)·V(λ)dλ
（V(λ)為CIE 1924明視覺光譜光視效率函數）

· ?黑視素通量Φ???計算?：
Φ??? = ∫Φ?(λ)·S???(λ)dλ
（S???(λ)為CIE S026:2018定義的黑視素光譜靈敏度函數）

3、?執行數值積分?
對每個1nm波長間隔的光譜數據，分別用V(λ)和S???(λ)加權后求和：

（Δλ=1nm為波長間隔）

4、計算M/P比率?

三、黑視素等效日光效率（MEDI, Melanopic Efficacy of Daylight Illuminance）
表示光源相對于標準日光（D65）的黑視素刺激效率。
衡量照明在模擬自然日光對人體節律調節效果方面的能力，反映了光源的黑視素通量與具有相同照度的標準日光的比值。MDER越高，表示照明越接近自然日光的效果?。

其計算公式為：

計算步驟?

?1. 基礎參數測量?

· ?被測光源光譜?：用積分球系統測量380-780nm光譜功率分布Φe(λ) （單位：W/nm），波長間隔≤1nm，需NIST校準

· ?D65標準光源光譜?：調用CIE標準光源庫中的D65相對光譜功率分布（SPD）

?2. 計算關鍵中間量?

注：

· Smel(λ)：CIE S026:2018黑視素光譜靈敏度函數（峰值480nm）

· V(λ)：CIE 1924明視覺光譜光視效率函數

· Δλ：波長間隔（通常取1nm）

?3. 計算MEDI值?

簡化公式?（參考CIE標準）：

式中0.9058為D65光源的固定M/P比率常數