照明的非视觉生物效应及其实践意义[2]

　　2.非视觉生物效应的评价

　　视网膜第三类感光细胞对不同光谱和颜色也有不同的灵敏度响应,基于人体“褪黑激素的抑制作用” ,Braninard (2002)测定了一条光谱生物响应曲线 ,用以表征人体对于不同光谱所引起生物效应的
强弱程度,谱线峰值在464nm处,较暗视觉507nm更向短波方向偏移,如图 2所示。

　　此类研究目前仍在进行中,光谱响应峰值的确定并达成共识仍需更多的实验证据,另外,是否以褪黑激素的抑制曲线作为非视觉生物效应的光谱响应曲线仍然有待商榷。本文以1997年,Berman等人基于瞳孔大小变化的实验曲线为例,推导说明三类感光细胞对应的明视觉、暗视觉和非视觉生物效应的评价方法。

　　在光度学中,我们用光通量Ф来表征光量的多少,如式 1所示。

　　其中, Ф为光通量; Km 为最大光谱光视效率函数, 为683lmPW; P (λ) 为绝对光谱能量分布,P′(λ) 为相对光谱能量分布, P (λ) =αP′(λ) ,α为常数; V (λ) 明视觉光谱光效函数。相应的,如果将V (λ) 换成V′(λ) 和C (λ) , 即可计算相应的暗视觉和非视觉等效光通, 对应的最大光谱光效函数Km 分别为1700lmPW和3616lmPW。我们通常引入SPP 值用以评价光源在低亮度水平下的功效, 其表达如式(2) 所示

　　类似的, 我们可以计算非视觉生物效应等效光通并使用CPP 值来评价光源的非视觉生物效应的强弱,如式(3) 、式(4) 所示

　　由此,只要根据光源光谱数据便能对不同光源的暗视觉效果和非视觉生物效应效果进行计算和评价。

　　3.统光源与LED 的比较

　　根据上文介绍, 我们选择了4 款不同色温的荧光灯与4 款不同色温的LED 作比较, 其光谱如图4、图5 所示。分别计算其SPP 值与CPP 值, 计算所得结果如表1 所示