黑視素 EDI 計算機
依 CIE S 026 計算 α-opic 量、EML、CS/CLA 2.0,並預測光譜造成的褪黑激素抑制
1光譜
2眼睛處的光量
照度計請放在眼睛高度、感測面垂直並朝向視線方向;桌面水平照度不適用。3觀察者與曝光
黑視素 EDI
光譜與感光靈敏度函數
α-opic 量,CIE S 026
對褪黑激素影響的模型
建議值與反向計算
以標準觀察者與此光譜反推。65 歲以上所需照度約再乘以 1.5。計算方法、來源與限制
E_v = 683.002·ΣE(λ)V(λ);EDI = E_α / K_α,v(D65);DER = K_α,v / K_α,v(D65)。光子換算能量:乘以 119.6266/λ。EML ≈ 1.103×EDI;M/P = 1.103×DER。
CS = 0.7·(1 − 1/(1 + (t·f·CLA/355.7)^1.1026)),CS = 0.43 為 UL DG 24480 目標。
目標值:Brown 等 2022(PLoS Biol.)、WELL v2 L03、ANSI/IES RP-46-25。EDI 是計量量,不是醫療評估;請在眼睛高度量測垂直照度。
本版為近似實作:α-opic 靈敏度函數以 Govardovskii 視色素模板+晶狀體濾光近似(非 CIE 官方表),預設光源為依色溫/峰值參數合成的示意光譜(非 CIE 015 實測表),D65 以 6504 K 黑體近似;CLA 以黑視素 EDI 的比例估算,Giménez 係數為依原計算機輸出擬合;自備數據以線性內插重取樣至 1 nm。數值僅供比較與教學,精確結果請改用官方表。所有計算皆在瀏覽器內完成。
光不只是「亮」
它也是人體的生理訊號
這個互動導覽用來輔助理解 Melanopic EDI、Melanopic DER、α-opic、CLA 2.0、CS 與晝夜節律照明。核心概念很簡單:同樣的 Lux,不同光譜進入眼睛後,對 melanopsin 的刺激可能不同。
為什麼同樣 300 Lux,生理作用可能不同?
Lux 主要描述視覺亮度;Melanopic EDI 則把光譜與 melanopsin 的敏感度納入。
人眼視覺
一般 Lux meter 以 photopic V(λ) 為基礎,人眼視覺敏感度峰值約在 555 nm。
Lux → V(λ)Melanopsin
ipRGC 的 melanopsin 對約 490 nm 附近的光特別敏感,因此光譜不同,非視覺刺激也可能不同。
Spectrum → melanopicMelanopic EDI
可理解為產生相同 melanopic 刺激所需的 D65 等效日光照度。
EDI = Lux × DER互動體驗|Lux × DER
拖曳照度或切換案例,觀察相同 Lux 下,Melanopic EDI 如何因光譜而改變。
核心關係:Melanopic EDI = 眼睛 Lux × Melanopic DER。DER 是光譜特性。
α-opic:不是只有一種「眼睛受體」
CIE S 026 的 α-opic 架構包含五類:S-cone-opic、M-cone-opic、L-cone-opic、rhodopic 與 melanopic。
Melanopic
與 melanopsin 相關的 α-opic 量,是晝夜節律照明最重要的一列;來源內容指出其敏感度峰值約在 490 nm 附近。
Melanopic EDI / DER四個數字,快速建立晝夜節律照明概念
以下 benchmark 來自使用者提供的原始內容,用於理解模擬器結果,不等於個人的醫療判斷。
Melanopic EDI;來源內容引用 Brown et al. 2022、ANSI/IES RP-46-25 與 WELL v2 L03 tier 2。
WELL v2 L03 tier 1 的參考值。
睡前約三小時的 evening benchmark。
夜間臥室情境的 melanopic EDI 參考值。
為什麼植物燈特別值得注意?
來源資料的 DER 案例顯示:不能只用「看起來亮不亮」判斷非視覺光生理。
| 光源 | Melanopic DER | 達到 10 lx EDI 所需照度 |
|---|---|---|
| 暖白 LED 2730 K | 0.406 | 約 24.6 lx |
| LED 4100 K | 0.632 | 約 15.8 lx |
| LED 6590 K | 0.855 | 約 11.7 lx |
| 藍紅植物燈 450/660 nm | 5.67 | 約 1.8 lx |
光如何從眼睛一路影響生理時鐘?
把光生理概念拆成四步,就能理解為什麼光譜、強度與時間必須一起看。
光進入眼睛
光譜、照度與視線方向決定進入眼睛的光刺激。
Melanopsin 接收
ipRGC 的 melanopsin 對約 490 nm 附近特別敏感。
訊號傳給 SCN
來源內容以視網膜 → 下視丘視交叉上核 → 松果體說明路徑。
夜間訊號改變
足夠光刺激可抑制褪黑激素產生;黑暗則建立夜間訊號。
使用 Melanopic EDI 模擬器的正確流程
這個頁面可直接放在模擬器旁,作為「如何看結果」的視覺說明。
先輸入光譜
可用預設光源或自己的 SPD。來源內容以 380–780 nm、1 nm 工作網格說明 α-opic 計算。
再設定眼睛位置
Lux 模式應使用眼睛高度、視線方向的垂直照度;PPFD 模式也應看眼睛所在位置,而不是只看植物冠層。
加入觀察者與時間
年齡、暴露時間、光線位置與瞳孔狀態會影響部分模型;CLA/CS 與 Giménez 並不是 CIE S 026 本身的一部分。
CLA 2.0、CS 與 Giménez:為什麼數字可能不同?
它們是不同模型,不是同一條公式的三種顯示方式。
CLA 2.0
Lighting Research Center(LHRC)模型中的 circadian light,納入藍黃對抗通道與桿狀細胞相關項。
CS
Circadian Stimulus;來源內容將其作為預測褪黑激素抑制比例的模型輸出,最大值約 0.7。
Giménez 2022
另一個以 pooled laboratory data 建立的 logistic model,輸入包括 melanopic EDI、暴露時間與瞳孔狀態。
年齡為什麼會出現在結果裡?
來源內容以相對於 32 歲標準觀察者的眼媒介模型,說明年齡造成的藍光傳輸差異。
| 年齡 | 相對於 32 歲標準觀察者 | 來源內容的概念 |
|---|---|---|
| 20 | 108% | 藍光透過較高 |
| 32 | 100% | 標準觀察者 |
| 50 | 84% | 開始下降 |
| 65 | 70% | 約需 1.5 倍光量達到相同模型刺激 |
| 75 | 61% | 藍光傳輸進一步下降 |
| 90 | 48% | 模型上的藍光到達比例更低 |
FAQ|快速理解模擬器
睡前要看 Lux 還是 Melanopic EDI?
若目的是理解晝夜節律相關刺激,Melanopic EDI 比單純 Lux 更能反映光譜差異;實際判讀仍需要光譜與眼睛位置照度。
暖白光是不是完全沒有影響?
不是。來源案例中,2730 K 暖白 LED 的 DER 約 0.406,仍會產生 melanopic 刺激;降低照度通常比單純改變色溫更直接。
植物燈 PPFD 很高,代表對人體一定很強嗎?
不能直接這樣判斷。PPFD 是植物光子量指標,還要結合眼睛位置、光譜與 melanopic weighting。
手機 Lux meter 可以判斷嗎?
可做量級估算,但來源內容指出手機感測器校準較粗、角度依賴明顯,而且沒有光譜資訊,不適合合規判定。
Melanopic EDI 是醫療診斷嗎?
不是。它是計量學量,用來描述光生理刺激,不代表個人的健康或睡眠結果。
本頁依使用者提供的 SpecLED 原始內容整理與互動化;原始資料列出的主要來源包括 CIE S 026:2018、CIE 015:2018、CIE 167:2005、Rea et al. 2021/2022 corrigendum、Giménez et al. 2022、van de Kraats & van Norren 2007、Brown et al. 2022、WELL v2 L03 與 ANSI/IES RP-46-25。