Ich glaube, dass jeder, der in der Beleuchtungsbranche tätig ist, die Grundkenntnisse der Farbtemperatur gelernt hat: Eine niedrige Farbtemperatur sorgt dafür, dass sich die Menschen wohl und warm fühlen, eine hohe Farbtemperatur ist nüchtern und aufregend, und auch im Designprozess wird man diesem Konzept folgen.

Für die tatsächliche Gesundheit der Lichtumgebung reicht es jedoch nicht aus, nicht nur zu blenden, nicht zu blitzen, sondern sich nur auf Beleuchtungsstärke, Farbtemperatur und Gleichmäßigkeit zu konzentrieren. Wir müssen auch darauf achten, dass der Wert „äquivalente Beleuchtungsstärke dunkler Pixel“ im Einklang steht mit dem Standard.

Wie man diesen Wert misst, bevor wir das Konzept von „Melatonin“ zum ersten Mal erkennen.

Melatonin

Seit Milliarden von Jahren dient das Sonnenlicht als ursprüngliche und einzige Lichtquelle, die die endogenen zirkadianen Rhythmen praktisch aller Lebensformen geprägt hat.

Der Grund, warum Menschen die Lebensregeln „Sonnenaufgang zur Arbeit, Sonnenuntergang zur Ruhe“ einhalten, liegt darin, dass die Zirbeldrüse des menschlichen Gehirns ein Hormon absondert: Melatonin, ein „natürliches Schlafmittel“, das unserem Körper gehört spontanes „Ruhesignal“.Es handelt sich um eine „natürliche Schlaftablette“, die das spontane „Ruhesignal“ unseres Körpers darstellt.Wenn der Körper mehr Melatonin hat, werden wir schläfrig;Wenn der Melatoningehalt geringer ist, sind wir voller Energie.

Und die Menge des ausgeschütteten Melatonins hängt von der Lichtintensität ab.Denn in unserer Netzhaut gibt es autonome lichtempfindliche retinale Ganglienzellen (ipRGCs), die das Photorezeptorprotein Melanopsin synthetisieren können, das die Intensität des Lichts wahrnimmt und Signale an die Zirbeldrüse weiterleitet und so die Melatoninsekretion beeinflusst: mehr im Dunkeln, weniger drinnen das helle Licht.zur Zirbeldrüse, die die Melatoninsekretion beeinflusst: mehr im Dunkeln und weniger bei hellem Licht.Deshalb schläft man im Dunkeln leichter ein.

Bei der frühesten „künstlichen Beleuchtung“ – zum Beispiel Feuerlicht – betrug die Farbtemperatur etwa 2000 K, mit sehr wenig blauem Licht und viel rotem Licht.Dieses warme Licht mit niedriger Farbtemperatur sorgt dafür, dass sich die Menschen wohl fühlen und kann schnell in den Schlafzustand gelangen.

Auf dieser Grundlage können wir mehrere Punkte überprüfen:

A.Menschen benötigen für unterschiedliche Bedürfnisse unterschiedliche Arten von Licht;

B.Weißes Licht macht Menschen wach und aufgeregt, und gelbes Licht sorgt für Entspannung und Wohlbefinden.

C.Die Essenz dahinter ist die Sekretion des „natürlichen Schlafmittels“ Melatonin;

D.Blaues Licht stimuliert „Melatonin-Photorezeptorzellen“ und hemmt die Melatoninsekretion.

Dies sind auch die physiologischen Grundlagen von Human Centric Lighting. 

Definition und Kriterien für die Melatonin-Beleuchtungsstärke

Die Leiter der biologischen Evolution wird in Hunderttausenden von Jahren gemessen, während die Geschichte der menschlichen Zivilisation weniger als 10.000 Jahre beträgt.Der Mensch hat sich in Bezug auf psychologische und kulturelle „Software“ an den modernen Lebensstil angepasst, aber die „Hardware“ der physiologischen Struktur hat mit den Veränderungen nicht Schritt gehalten.Die „biologische Uhr“ in unserem Körper ist eine solche „Hardware“-Einrichtung, die mit den Veränderungen nicht Schritt halten kann.Die Störung der biologischen Uhr wirkt sich direkt auf den Schlaf aus, führt aber auch zu schlechter Stimmung und damit zu Fettleibigkeit, Diabetes und anderen Stoffwechselerkrankungen.

Aber jetzt ist es unwahrscheinlich, dass wir die Nachtbeleuchtung einschränken wollen, also sollten wir darüber nachdenken: Welche Art von Lichtsystem wird keine Störung der biologischen Uhr verursachen?

Wir wollten ein Beleuchtungssystem entwerfen, das tagsüber genügend Stimulation bietet, um uns wach zu halten, und eine Nachtbeleuchtung, die die Sehbedürfnisse befriedigt, ohne die Melatoninsekretion zu stark zu unterdrücken, um die Schlafqualität zu beeinträchtigen.

Dazu war ein Parameter zur quantitativen Messung erforderlich, daher definierten Wissenschaftler diesen brandneuen Beleuchtungsstärkewert: EML (Equivalent Melanopic Lux), Equivalent Melanopic Illuminance, auch bekannt als Retinotopic Equivalent Lux.bezeichnet eine photometrische Messung, die zur Quantifizierung des Stimulationsgrads der photopischen Reaktion einer Lichtquelle auf schwarze Opsine verwendet wird.(Definition zitiert aus WELL Building Standards)

Die herkömmliche Beleuchtungsstärke Lux (lx) wird zur Messung der Lichtempfindlichkeit von Zapfenzellen verwendet und beschreibt quantitativ das Licht, das es dem menschlichen Auge ermöglicht, Objekte zu sehen.

Äquivalente melanopische Beleuchtungsstärke (EML) hingegen wandelt den spektralen Reiz einer Lichtquelle um, indem sie ihn mit der Reaktion von ipRGCs auf Licht gewichtet, um die biologischen Auswirkungen von Licht auf eine Person quantitativ zu beschreiben und so Unterstützung zu leisten für einen gesunden Tagesrhythmus.

Licht mit einem höheren EML erhöht die Aufmerksamkeit, und Licht mit einem niedrigeren EML fördert die Melatoninsekretion des Körpers und verringert die Aufmerksamkeit.Unabhängig davon, ob Sie bei Sonnenaufgang arbeiten oder tagsüber ausgehen, sollten Sie daher das Licht mit hohem EML wählen, wenn Sie arbeiten und aktiv sind, und zum Licht mit niedrigem EML wechseln, wenn Sie sich entspannen und bevor Sie zu Bett gehen.

Die früher veröffentlichte und maßgeblichere Quelle für quantitative Vorschriften zu EML ist der WELL Building Standard.

Messung der äquivalenten Melatonin-Beleuchtungsstärke

Nachdem wir nun die Rolle von EML und die relevanten Vorschriften kennen, wie können wir den genauen EML-Wert ermitteln?

Dafür gibt es drei Möglichkeiten: ①Messung mit einem photometrischen Instrument;②einfache Verhältnisumrechnung;und③präzise Spektralumrechnung.

Ganz gleich, ob es sich um tägliche Messungen, die Projektabnahme oder die Überzeugung von Kunden handelt, Designer müssen professionelle photometrische Instrumente verwenden, um Daten zu testen und mit ihnen zu sprechen.

Zusätzlich zu den vier wichtigen Lichtindikatoren Beleuchtungsstärke, Farbtemperatur, visueller Kontrast und Gleichmäßigkeit hat das photometrische Instrument auch die äquivalente Melatonin-Beleuchtungsstärkemessung hinzugefügt, die mit den internationalen Lichtumgebungsparametern WELL Healthy Building Standard™ übereinstimmt Messfehler von <5 %.

Bei der einfachen Verhältnisumrechnungsmethode werden herkömmliche Werte der „visuellen Standardbeleuchtungsstärke“ mithilfe von Werkzeugen wie Beleuchtungsstärkemessgeräten, DIALux-Simulationssoftware usw. gemessen oder berechnet. Die Beleuchtungsstärkewerte werden dann in EML umgewandelt.Die lx- und EML-Umwandlungsverhältnisse variieren je nach Lichtquelle.

Wenn beispielsweise eine Glühlampe einen Raum mit 200 Lux beleuchtet, beträgt die Melatonin-Beleuchtungsstärke an diesem Punkt 200 x 0,54 = 108 EML.

Natürlich sollten auch bei ähnlichen Lichtquellen und ähnlichen Farbtemperaturen die EML-Werte unterschiedlich sein, wenn die Spektralverteilungen unterschiedlich sind.

Wenn eine bestimmte Lichtquelle nicht in Tabelle L1 gefunden wird, wie kann ich sie konvertieren?Hier kommt die zweite Konvertierungsmethode ins Spiel: die exakte Spektralkonvertierung.

Die relative Intensität bei jeder Wellenlänge wird zunächst gemessen und dann mit einer bestimmten Formel gewichtet, um das genaue EML-Verhältnis zu berechnen.

Wenn ich beispielsweise in meinem Schlafzimmer eine BLV 4000K-Tassenbeleuchtung verwenden möchte, wie stark sollte ich sie nachts dimmen?

Laut WELL-Baustandard für Schlafzimmer: Der EML sollte nachts unter 50 liegen, dann sollte die Beleuchtungsstärke im Raum in der DIALux-Simulation auf unter 50 ÷ 0,87 = 58 lx geregelt werden.

Das Obige ist die „äquivalente Melatonin-Beleuchtungsstärke“ der Art, Quelle und Messung des Inhalts. Ich glaube, dass Sie ein gewisses Verständnis für die menschlichen Faktoren der Beleuchtung haben und diese dann bei der Gestaltung dieses Konzepts verwenden können.