| α-opic | EDI lx | DER | 輻照度 W/m² |
|---|
模型說明與計算方法
- 此版本以近似光譜與近似 α-opic 響應函數進行教學估算，並非官方 CIE S 026 標準資料或認證量測結果；數值適合相對比較，不應作為合規判定。
- 白光頻道為「藍光泵浦 + 螢光粉」參數化模型光譜，單色頻道為高斯峰；頻道規格區間依 vitaLED 官網（★ 標準色、* 特殊色、** 極特殊色）。實際產品請以實測光譜為準。
- Melanopic EDI = Ev × DER；日間目標 ≥ 250 lx、傍晚 ≤ 10 lx、夜間 ≤ 1 lx（Brown et al. 2022 / WELL v2）。
- 所有計算皆在瀏覽器本機完成，不上傳任何資料。
HCL 人因照明模擬器：從 LED 光譜到 Melanopic EDI 的互動分析
光不只讓人看見環境，也會透過眼睛接收的光譜、照度與暴露時段，參與人體生理節律的調節。本 HCL 人因照明模擬器將光譜混合、五種 α-opic 指標與日週期情境整合在同一個互動介面，協助使用者理解人因照明（Human Centric Lighting, HCL）的分析邏輯。
什麼是 HCL 人因照明？
HCL 並非單純追求更高亮度或特定色溫，而是將視覺需求、光的光譜組成、照射到眼睛的光量，以及一天之中的時間安排一起考量。
傳統照明設計常以照度（lux）、色溫（CCT）及演色性（CRI）描述光環境。這些參數對視覺舒適、辨色與工作照明十分重要，但無法單獨完整描述光對人體非視覺反應的刺激特性。人眼中的感光系統除了參與成像的視覺路徑，也包含與晝夜節律及其他非視覺反應相關的感光機制。因此，兩種光源即使具有相近的照度或色溫，只要光譜分布不同，其 α-opic 加權結果也可能不同。
人因照明（Human Centric Lighting, HCL）便是以人的活動、環境與時間需求為出發點，將視覺照明與非視覺光刺激放在同一個設計框架中評估。實務上，白天可能需要足夠的環境照明與適當的 melanopic 刺激；傍晚及夜間則通常會更重視降低過強或不合時宜的光刺激。這並不代表存在一組適用所有人的固定光譜，而是需要依使用情境、暴露時間、光源位置與個人差異作整體判斷。
模擬器如何運作？
V18 模擬器把光源設定、光譜形狀、眼睛位置的垂直照度與年齡參數連結起來，再將計算結果呈現在光譜圖、指標數值及日週期圖表中。操作時可先選擇場景與時段，再挑選預設光譜配方；接著調整混光與光學參數，觀察結果如何變化。
37 通道 LED 光譜混光
模擬器提供多種 UV-A、紫光、藍光、青光、綠光、黃光、橙紅、紅光、遠紅光、紅外光及白光通道。使用者可選擇日間、中性白、暖白、低藍暖光或特定窄頻配方，也可切換自訂 37 通道模式，調整各通道輸出比例。
Bin 與 FWHM 光譜參數
Bin 用於調整通道波長位置的模型偏移，FWHM（半高全寬）則用來調整光譜峰的寬窄。兩者可協助觀察峰值位置與頻寬變化對混合光譜形狀的影響；它們是模擬參數，不等同於特定 LED 批次的實測分檔資料。
白光模型與 HEX-Sync
白光通道以藍光泵浦與螢光粉組成的參數化光譜模型呈現不同白光類型；HEX-Sync 則將目前可見光區域的混合結果轉成近似螢幕色彩，提供直覺化的顏色預覽。螢幕顏色受顯示器與色彩管理影響，不能視為實際燈具外觀或色度量測。
眼睛位置照度與年齡因子
照度設定以眼睛位置的垂直照度（Ev，lx）作為輸入情境，並可調整年齡參數，觀察模型中的年齡因子如何影響加權結果。實際規劃時，應注意感測器方向、觀察者姿勢、光源角度、遮擋與暴露時間都會影響眼睛接收到的光。
日週期照明情境
模擬器將一天分成晨間、日間、午後、傍晚與夜間五個時段，可分別設定照度、色溫與光譜配方。圖表把各時段設定串接成日週期概觀，方便比較白天與夜間的照明策略是否具有差異。
即時圖表與結果更新
調整配方、Bin、FWHM、白光模型、照度或年齡時，模擬器會更新相對光譜圖、HEX-Sync 預覽、α-opic 指標與日週期結果。光譜圖中的顏色區段是視覺化輔助，曲線的數值與模型假設才是解讀時的依據。
五種 α-opic 指標：不只看亮度，也看光譜加權
模擬器呈現五種 α-opic 通道的 EDI 與 DER。α-opic 是依不同感光通道的光譜敏感度進行加權的量化概念；EDI（Equivalent Daylight Illuminance，等效日光照度）以標準日光參考光譜作為比較基準，DER（Daylight Efficacy Ratio，日光效能比）則描述 α-opic EDI 與眼睛位置照度之間的比例關係。這五項指標可用來比較光譜組成差異，不應被解讀成單一健康分數。
Melanopic EDI｜黑視素等效日光照度
Melanopic 指標是 HCL 與晝夜節律照明討論中常見的光譜加權量。它以 melanopic 光譜敏感度評估光刺激，並透過 EDI 表示相對於日光參考光譜的等效照度。它不是直接測量褪黑激素，也不能單獨預測個人的睡眠或健康結果。
Rhodopic EDI｜視桿細胞加權
Rhodopic 通道以視桿細胞相關的光譜敏感度作加權。視桿細胞與低照度視覺及暗視條件有關；此指標提供不同於明視照度的光譜觀察角度，不能直接取代一般照度或視覺性能評估。
S-cone EDI｜短波長錐狀細胞加權
S-cone 通道與短波長敏感的錐狀細胞相關。同一組 LED 光譜在 S-cone 與 melanopic 通道上可能呈現不同相對結果，解讀時應回到各自的光譜敏感度定義。
M-cone EDI｜中波長錐狀細胞加權
M-cone 通道代表中波長敏感錐狀細胞的加權結果。它與色彩視覺的光譜訊息相關，但 α-opic 數值不等同於完整的色彩外觀、色差或演色性評估。
L-cone EDI｜長波長錐狀細胞加權
L-cone 通道代表長波長敏感錐狀細胞的加權結果。與 S-cone、M-cone 及 melanopic 的曲線不同，L-cone 讓使用者從另一個感光通道角度比較光譜分布。
為什麼要把照明放進一天的時間軸？
人因照明設計不只在意「使用哪一種光」，也要考慮「什麼時間、以什麼強度、持續多久」。V18 模擬器內建五個時段：晨間（06–09）、日間（09–12）、午後（12–17）、傍晚（17–20）及夜間（20–06）。每個時段可搭配不同光譜配方、照度與色溫，並將結果彙整成照度／CCT 日週期圖及 Melanopic EDI 時段圖。
例如，辦公空間可將白天的工作照明與晚間的休息情境分開設定；學校可用來討論上課時段與放學後的照明差異；居家場景則可比較白天活動區與夜間低亮度環境的配置。照護場域也可藉由時段化設定，檢視不同活動需求下的光環境變化。這些都是設計討論的情境範例，並非針對特定族群的醫療建議或保證效果。
日間：建立清楚的活動照明情境
設定適合工作、閱讀或學習的照明條件，再觀察眼睛位置照度及 Melanopic EDI 的變化。不要只用色溫推論非視覺刺激；應同時檢視實際光譜與垂直照度。
傍晚與夜間：比較不同光環境
調整低藍暖光或其他配方，觀察在指定照度下各 α-opic 指標如何改變。降低色溫不必然代表所有 α-opic 指標都按固定比例下降，仍需依光譜計算。
操作建議：用一致條件比較不同光譜
| 操作項目 | 建議操作方式 | 觀察重點 |
|---|---|---|
| 場景與時段 | 先選辦公室、學校、照護或居家，再選晨間至夜間時段。 | 確認目前比較的是哪一種活動與時間情境。 |
| 光譜配方 | 從日間全光譜、中性白、暖白、低藍暖光或窄頻配方開始。 | 觀察主光譜峰值、寬度與可見光分布。 |
| 37 通道混光 | 切換自訂配方後，逐一調整通道百分比。 | 辨認單一波段改變對整體混合光譜的影響。 |
| Bin／FWHM | 固定其他條件，分別調整 Bin 與 FWHM。 | 比較峰值位置及頻寬變化，避免同時更動過多參數。 |
| 照度與年齡 | 先固定光譜，再調整眼睛位置 Ev 與年齡參數。 | 理解照度尺度與模型年齡因子對結果的影響。 |
| 日週期 | 逐時段設定光譜、照度及 CCT，再查看兩張日週期圖。 | 比較不同時段的照明策略是否一致或有區別。 |
為了讓比較有意義，建議每次只改變一類參數。例如先固定 Ev 與年齡，單獨切換光譜配方，觀察五種 α-opic EDI／DER；接著固定配方，再調整照度，理解光量尺度的變化；最後才加入年齡與日週期條件。這樣可以避免把多個變因混在一起，造成難以判讀的結果。
模型範圍、資料限制與正確使用方式
本模擬器定位為光譜與人因照明概念的互動教學工具。V18 內建的部分光譜曲線、白光磷光粉／藍光泵浦模型，以及 α-opic 響應函數採參數化或近似方式建立，目的在於讓使用者理解參數變化與相對趨勢。它不是光譜儀，也不是經校正的 CIE S 026 量測系統；其數值不應被宣稱為官方 CIE S 026 原始資料計算結果、法規符合性證明或產品認證報告。
尤其需要留意，模擬器以簡化的光譜模型推估結果，實際 LED 元件可能因製程、批次、溫度、驅動電流、光學結構及老化而有不同光譜。若要進行產品驗證、研究或工程設計，應取得實際光源的光譜功率分布（SPD），使用可追溯校正的光譜量測設備，並依適用標準及正確的觀察幾何條件計算。眼睛位置的垂直照度也應在實際使用者眼睛高度與方向量測，而不是直接以桌面水平照度代替。
此外，Melanopic EDI 是光譜加權的照明量，不等於褪黑激素濃度、睡眠品質或個人健康風險的直接預測值。實際生理反應會受到光照時間、持續時間、先前光暴露、個人作息、年齡、視覺狀態與環境等因素影響。模擬結果適合用於教育、方案比較與前期設計討論，不應作為醫療診斷、治療建議或保證人體效果的依據。
HCL 人因照明模擬器常見問題
HCL 人因照明與一般 LED 照明設計有什麼不同？
一般照明設計常以照度、色溫、眩光與演色性等視覺條件為主要依據；HCL 人因照明則進一步考慮光譜組成、眼睛位置的垂直照度及一天中的暴露時段，並以 α-opic 指標協助理解非視覺光刺激。兩者不是互相取代，而是從不同面向共同描述光環境。
Melanopic EDI 是什麼？與一般照度 lx 有何差異？
一般照度以人眼明視覺亮度敏感度加權；Melanopic EDI 則以 melanopic 光譜敏感度加權，並以標準日光參考光譜表示等效照度。兩者單位都可表示為 lx，但代表的加權方式不同，因此不能將一般照度直接當成 Melanopic EDI。
DER 代表什麼？數值越高是否一定越好？
DER 是 α-opic EDI 與眼睛位置照度之間的比值，用來描述特定光譜相對於明視照度的 α-opic 效率。DER 越高只表示在該模型與條件下比例較高，並不代表任何時間、場景或個人都應追求最高值。設計仍須依活動與時段需求評估。
為什麼兩種色溫相同的 LED，Melanopic EDI 可能不同？
色溫是對光源色外觀的描述，並不能唯一決定光譜功率分布。不同 LED 即使 CCT 接近，藍光峰、螢光粉頻寬及其他波段比例仍可能不同，因此 melanopic 與其他 α-opic 加權結果也可能不同。應檢視 SPD，而不是只依 CCT 推論。
37 通道、Bin 與 FWHM 分別用來做什麼？
37 通道用來組合多種波長區段的 LED 光譜；Bin 是模擬通道波長位置偏移的參數；FWHM 是調整光譜峰半高全寬的參數。這些功能用來理解混光及峰形變化，並不等同於讀取真實 LED 的分檔規格或量測結果。
模擬器的 α-opic 數值是否符合官方 CIE S 026？
不應如此宣稱。V18 版本使用近似的光譜及 α-opic 響應函數作為教學估算模型，適合觀察參數變化與相對趨勢，不是官方 CIE S 026 原始資料的正式計算或認證量測。若需標準符合性評估，應採用標準規定的光譜資料、計算方法及可追溯量測流程。
模擬器中的年齡因子代表什麼？
年齡因子是 V18 內部模型用來展示年齡參數如何影響估算結果的簡化調整，不是完整的人眼生理模型，也不能代表特定年齡個體的實際反應。若用於研究或個人化照明，應使用適當的研究模型與實測資料。
Melanopic EDI 可以直接預測褪黑激素或睡眠效果嗎？
不可以。Melanopic EDI 是描述光譜加權照明刺激的量，不是褪黑激素濃度或睡眠品質的直接測量。生理反應還與時間、持續暴露、先前光照、個人作息及其他因素有關，不能僅憑單一數值推定健康結果。
模擬器是否需要連線？操作資料會上傳嗎？
V18 為離線本機運算設計，主要計算由瀏覽器端 JavaScript 執行，不需要外部運算服務。使用者可在本機開啟 HTML 版本操作；若嵌入網站，網站本身仍可能依其既有架構載入頁面資源，這與模擬器計算是否上傳是不同層次的事情。
若要用於實際燈具設計，應如何提高結果可信度？
應取得目標燈具的實測 SPD，使用校正有效且具可追溯性的光譜儀，在實際使用者眼睛位置與方向量測垂直照度，並依適用標準的完整定義計算 α-opic 指標。還需記錄光源距離、角度、環境反射、調光狀態、光源溫度及量測不確定度，再以模擬器作為前期理解與方案比較的輔助，而非最終驗證依據。
開始探索光譜與人因照明的關係
從光譜配方、照度與時段設定出發，觀察 Melanopic EDI 與五種 α-opic 指標的變化。
vitaLED® 汎得光電｜HCL 人因照明與 α-opic 光譜分析教學內容