常见的蓝色辐射水平足以扰乱昼夜节律周期，因此在晚上需要使用耗尽蓝色辐射的发射器。当前大多数解决方案都采用低CCT且光线质量较差的问题。

最近的二十年研究表明，蓝色辐射对我们的昼夜节律有显着影响，因此需要合适的发光体。首先回顾了蓝光的这些生理效应的基本原理。介绍了衡量这些影响的指标，并说明了估计的昼夜节律行为谱。讨论了影响昼夜节律夹带的策略，包括CCT调谐和更高级的频谱工程。最后，强调了提供低夹杂光发射器的特定挑战。提出了一种基于新型无蓝光技术的解决方案，并证明了该解决方案打破了常规LED光源在照明质量和昼夜节律夹带之间的折衷，并在一般照明和显示器中得到了应用。

图1：各种光源下褪黑激素的抑制作用（曝光两个小时后）与照度的关系

光与睡眠-科学基础

早就知道光会通过非视觉渠道影响睡眠规律。在年代初期，发现了这种刺激的特定载体后，人们在理解上取得了显着进展；除了四个视觉细胞外，人视网膜还包含非视觉细胞类型，即固有光敏性视网膜神经节细胞（ipRGC）。

关于光的昼夜节律效益的研究仍在不断发展。但是，一些结果是公认的。pRGC对蓝青色光最为敏感，峰值约为-nm。ipRGC刺激会导致直接的非视觉生理信号-诱导褪黑激素和其他激素的抑制-并直接影响我们的昼夜节律周期。这种刺激取决于到达ipRGC的总辐射剂量（即辐射量，由ipRGC灵敏度加权）。从进化的角度来看，这种敏感性是可以理解的：早晨的日光明亮且富含蓝色辐射，可提供自然的同步信号。

图1显示了各种光源下褪黑激素的抑制作用（在暴露两个小时后）与照度的关系。虚线是在《光的生物学影响》的实验数据之后，并且显示了对单色蓝光的响应。其他两条曲线是从该数据得出的，并显示了两种白光参考光源的响应：分别为CIEA（2,K）和CIDD65（6,K）。在每种情况下，曲线都具有所谓的S形曲线：对于非常低和很高的视网膜照度水平，它都会饱和。请注意，x轴的对数标度表示在敏感区域，需要足够大的照度变化（通常为2到10倍），才能显着影响褪黑激素的抑制。

蓝色辐射对我们的睡眠周期的影响是昼夜节律的一种形式。经常通过测量暴露于唾液后唾液中褪黑激素的抑制作用，通过实验评估夹带。褪黑激素的抑制仅与睡眠有间接关系（与通常的看法相反，褪黑激素本身并不会引起睡眠，而是表明暴露于朦胧状态）。但是，由于褪黑激素比实验中的睡眠质量更容易测量，因此它构成了讨论光和昼夜节律效应的方便代理。

至关重要的是，褪黑激素抑制对刺激光的总剂量表现出非线性响应，如图1所示。关于光的昼夜节律影响的基础研究首先是通过单色蓝色辐射《光的生物学影响》进行的，为此直接测量了剂量与褪黑激素抑制之间的关系。通过这些测量，可以通过考虑白光在光谱中的蓝色辐射量得出等效曲线。如下所见

重要的是，已显示出规律的室内人造光也足以引起昼夜节律刺激。

基于这种医学理解，照明行业在过去的几年中一直在尝试开发尊重或影响我们的昼夜节律周期的产品-这种方法通常用总称“以人为本的照明”来描述。以人为中心的照明的两个基本愿望是在早晨提供高昼夜节律刺激（以帮助同步我们的内部时钟），并在就寝时间前几个小时提供有限的刺激（以避免睡眠中断）。事实证明，这是一项具有挑战性的任务，部分原因是对基础的科学了解只是部分的，因此很难确保产品确实提供其声称的益处。

量化昼夜节律的夹带–方法和不确定性

一个主要的挑战是将上述一般概念转换为简单的数量，以使工程师能够开发光源。今天保留的主要方法是通过使用所谓的昼夜节律谱（对我们的昼夜节律系统的波长敏感性进行估算）对光源的SPD进行加权来计算有效的昼夜节律刺激量。这种计算的结果有时称为黑素勒克斯勒克斯（melanopiclux）：类似于众所周知的勒克斯勒克斯（lux）的量，但其中的明视敏感度曲线V被昼夜节律作用谱代替。给定两个照度相同的光源，黑素色勒克斯比较了它们的相对夹带潜能。

黑素勒克斯的概念意味着明显的简化。例如，它忽略了昼夜节律反应的动态方面，包括一个事实，即光源的影响很大程度上取决于白天的先前曝光历史。此外，假定仅ipRGC影响昼夜节律系统，而已知视觉受体也有影响。考虑到我们的知识水平，这些简化尽管很重要，但对于实现工程应用程序而言似乎是必要的。

不确定性的另一个来源来自对生物钟行为谱本身的估计，这并非易事。颜色科学家花了数十年的精心工作才能确定决定我们色彩视觉的角膜视锥细胞的光谱敏感性，并且有关ipRGC的类似研究正在进行中。目前的估计都同意光谱灵敏度在-nm附近最大，但是它们的短波长和长波长尾巴的形状不同。

图2显示了标准制定实体保留的两个作用谱：国际照明委员会（CIE）和德国标准协会（DIN），说明了短波长和长波长灵敏度的这种差异。文献中的其他估计表明，作用范围可能更窄。

图2：CIE和DIN提出的昼夜节律作用谱示例特别是CIE作用谱已引起了一些考虑。它是Ref。的软件工具箱中黑素勒克斯计算的基础。[9]–将在本条中使用。它构成了最新的WELL建筑标准中以人为本的规范的基础

昼夜节律的光谱工程

这些计算可以设计用于增加或减少昼夜节律刺激的频谱功率分布（SPD），这是一个在照明界引起广泛







































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