韓俊昌
國家高級照明設計師
中央美術學院特聘老師
學堂簽約講師
20余年照明行業經驗,
精通多個設計相關軟件,完成照明設計效果圖3000余張
EML的定義
EML,英文全稱:Equivalent Melanopic Lux,其中文名稱是視黑素等效勒克斯。
按等能光譜(CIE標準光源 E)條件下五種感光細胞對應的等效照度數值與明視覺照度數值相等的原則選取各等效照度的縮放系數,由此獲得的非視覺感光細胞inRGC等效照度數值,并將其定義為視黑素等效勒克斯EML,作為節律照明設計的量化指標。
EML的由來 人類視網膜上存在視錐細胞和視桿細胞兩種感光細胞,當光線進入人眼后, 視錐細胞和視桿細胞接受光信號, 并通過視神經傳遞給大腦視覺皮層, 形成視覺體驗。
起初, 人們對光照作用的認知也僅局限于其視覺圖像功能。
直至2002年, 美國布朗大學的Berson等人在哺乳動物的視網膜上發現了有別于視錐和視桿細胞的新型感光細胞——視網膜自主感光神經節細胞(Intrinsically photosensitive retinal ganglion cells, ipRGC)。
ipRGC的發現讓人們認識到,眼睛不僅具有傳統感光細胞的視覺效應, 還具有非視覺效應,以ipRGC為主的非視覺感光細胞對人體的生物節律、褪黑素分泌、情緒狀態等有顯著的影響。
也可以說非視覺細胞確定了我們的生物鐘,控制我們的睡眠/覺醒周期以及我們的情緒。
以下這三位大叔,是對晝夜節律研究較為透徹的人。
2017年,他們因發現基于人眼視網膜第三類感光細胞(ipRGC)的人體晝夜節律分子調控機制而獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
褪黑素的分泌量與光線強弱有關,同時還受交感神經的影響,眼睛感知環境亮度,把信號傳給松果體,控制褪黑素的分泌量:光線暗時分泌多,光線明亮時分泌少。這就是為什么人在黑暗中比較容易入睡。
需要注意的是,相同的亮度空間,不同的光源對褪黑素的分泌也會有所不同,這是因為黑視素視網膜神經節細胞(ipRGC)與視覺細胞對不同光譜的敏感度不同。
▲ 黑視素感光細胞對藍光波長的光最敏感,最能抑制褪黑素分泌的是450-510nm的藍青色光
下面兩幅圖片同樣都是CCT為5000K,照度為500lx,你能看到有什么不同嗎?
這些燈光用眼睛是無法分辨的,但通過光譜儀可以看出,它們的光譜是不同的。
雖然我們的視覺感覺不到區別,但是卻能影響我們的非視覺神經節細胞(ipRGC),研究表明480nm藍色光譜會更有效的抑制褪黑素分泌,555nm的青色光譜會更好的激活注意力和集中力,同時豐富的光譜為節律照明提供很好的保障。
關于EML的具體標準與規范 既然這么重要,有沒有具體標準和規范文件呢?當然有!最權威的資料是WELL建筑標準。
當然,這個只是粗略地把光源分幾大類,給出一個粗暴換算值。但是,即使是同類光源、相近的色溫,若他們光譜分布不同,EML的數值也會有所不同,特別是LED光源。
那如何才能較為精準的換算呢?
這就需要用精準的光譜進行換算,首先測出各個波長的相對強度,再用指定的公式加權計算出準確的EML比率。
除了WELL建筑標準,上海照明電器行業協會發布的《中小學校教室照明質量分級評價》團體標準,也有這方面的規定。
這個照明質量分級評價與其他標準相比更精細也更合理,在做教室照明時可作為參考依據。