LED照明的非视觉生物效应随色温变化研究

杨超普; 方文卿; 韩昌万; 阳帆; 刘明宝

doi:doi:10.3788/LOP56.243301

激光与光电子学进展, 2019, 56 (24): 243301, 网络出版: 2019-11-26

LED照明的非视觉生物效应随色温变化研究下载： 1215次

Variation of Non-Visual Biological Effect of LED Lighting with Color Temperature

论文大纲

杨超普 ^1,2,4方文卿 ^3,*韩昌万 ^1,4阳帆 ^2,3刘明宝 ^1,4

作者单位

¹ 商洛学院化学工程与现代材料学院, 陕西商洛 726000

² 南昌大学材料科学与工程学院, 江西南昌 330031

³ 南昌大学国家硅基LED工程技术研究中心, 江西南昌 330047

⁴ 商洛学院陕西尾矿资源综合利用重点实验室, 陕西商洛 726000

视觉光学 LED 色温非视觉生物效应 visual optics LED color temperature non-visual biological effect

AI 词云图 AI语音精读 AI语音超短摘要

注：本部分内容由 AI 自动生成，请您知悉。

摘要

为了定量分析LED照明非视觉生物效应随色温的变化规律,选择8种大色温范围(2678~7258 K)的LED照明光源,特别是超低色温LED,采集380~800 nm可见光波段光谱分布数据。分别计算8种LED照明光源的1931CIE-XYZ标准色度系统色坐标Z值、415~508 nm波段蓝光占比RC和节律因子KC,并采用最小二乘法进行线性拟合。研究结果表明:当色温在2678~7258 K之间时,LED照明光源非视觉生物效应随色温的增大而增强; 1931CIE-XYZ标准色度系统色坐标Z值和415~508 nm波段蓝光占比可定量表征非视觉生物效应强弱;色坐标Z值、415~508 nm波段蓝光占比RC和节律因子KC随色温变化的函数表达式分别为Z=0.01499+5.24009×10 -5×TC,RC=1.41985+0.00508×TC,KC=0.11895+6.06953×10 -4×TC,相关系数平方R2分别为0.94427,0.93589,0.9598。色坐标Z值与节律因子KC、415~508 nm蓝光占比RC与节律因子KC的函数表达式分别为KC=11.40331×Z-0.01209,KC=0.11698×RC+0.00618,相关系数平方R2分别为0.97991和0.97644。以上结论可为LED照明光源非视觉生物效应的定量分析以及高品质健康LED照明产品的开发提供参考。

Abstract

In this study, eight LED lighting sources with a large color-temperature range (2678-7258 K), especially the ultralow-color-temperature LED, are selected to quantitatively analyze the variation in the non-visual biological effect of LED lighting with the color temperature. The spectral distribution data for the visible band at 380-800 nm are collected. The color-coordinate Z value of the 1931CIE-XYZ standard chromaticity system, the blue-light proportion R_C of the 415-508-nm band, and the rhythm factor K_C denote that the non-visual biological effect of the LED light source increases along with an increase in the color temperature from 2678 K to 7258 K. Furthermore, the color-coordinate Z value of the 1931 CIE-XYZ standard colorimetric system and the blue-light proportion at 415-508 nm can be used for quantitatively characterizing the strength of the non-visual biological effect. The functional expressions with respect to the changes in the color-coordinate Z value, the blue-light proportion R_C in 415-508 nm, and the rhythm factor K_C with the color temperature are Z=0.01499+5.24009×10 ^-5×T_C, R_C=1.41985+0.00508×T_C, and K_C=0.11895+6.06953×10 ^-4×T_C, respectively. Further, the corresponding squares of the correlation coefficient R² are 0.94427, 0.93589, and 0.9598. The functional expressions of the color-coordinate Z value and the blue-light proportion R_C at 415-508 nm with respect to the rhythm factor K_C are K_C=11.40331×Z-0.01209 and K_C=0.11698×R_C + 0.00618, respectively; the squares of the correlation coefficient R² are 0.97991 and 0.97644, respectively. These observations can be used for the quantitative analysis of the non-visual biological effect of the LED lighting sources and provide guidance for the development of high-quality-health LED illumination products.

1 引言

非视觉生物效应是指可见光中的蓝光成分通过特化感光神经节细胞(ipRGC),经视交叉上核(SCN)抑制松果体分泌褪黑色素(Mel)、刺激肾上腺分泌皮质醇,进而改变人体生理节律,调节警觉度和生物钟^[1-3]。2002年,Berson等^[4]发现人眼视网膜上与视觉无关,但与节律相关的ipRGC,自此拉开了人造光源非视觉生物效应研究的序幕。al Enezi等^[5]和Baczynska等^[6]分别对Brainard等^[7]测定的节律作用函数C(λ)数据进行了修正,为非视觉生物效应的定量计算提供了基础。2017年,Hall等因发现光调节昼夜节律的分子机制,获诺贝尔生理学和医学奖,将人造光源非视觉生物效应研究推向高潮^[3]。国际照明委员会(CIE TN 003:2015)、国际标准化组织/光与照明技术委员会(ISO/TC274 N 201)及2016年美国医学会等均呼吁关注人造光源的非视觉生物效应。非视觉生物效应已成为当前人造光源研究的前沿与焦点。

LED因具有高效节能、绿色环保、寿命长、响应快、控制灵活和安全可靠等显著优势,成为继油灯、白炽灯和荧光灯之后的第四代革命性照明光源。我国LED照明占照明行业总销售额的比例从2011年的5%快速增长至2016年的70%以上^[8]。基于冷阴极荧光灯管(CCFL)背光液晶显示器(LCD)、LED背光LCD、有机发光二极管(OLED)和阴极射线管(CRT)4种显示器的研究均表明:当色温在1200~6500 K之间时,非视觉生物效应均随色温的增大而增强^[9-10]。与显示器相比,大范围调节LED照明色温较为困难。另外,CIE定义的标准照明体D65色温为6500 K,而目前主流白光LED照明色温主要集中在5600~6500 K之间,这给大色温范围内研究LED照明的非视觉生物效应随色温的变化带来了一定的困难。近年来,为了降低LED照明的非视觉生物效应,具有五基色和宽激发峰全光谱等特性的多种低色温LED照明产品应运而生^[11-12],使LED照明产品的色温范围进一步扩大。在大色温范围内,特别是在3000 K以下的超低色温下,定量研究LED照明的非视觉生物效应随色温的变化规律,对开发低非视觉生物效应LED照明产品意义重大。

2 实验

2.1 原理

人眼视网膜上已发现三类感光细胞,分别为锥状细胞、杆状细胞和ipRGC,其对应的功能分别为分辨颜色、感知光强和非视觉生物效应。三类感光细胞的可见光响应曲线分别为明视觉光谱光效率函数V(λ)、暗视觉光谱光效率函数V'( λ)和节律作用函数C(λ),如图1所示。节律作用函数C(λ)数据为2013年Baczynska K的修正结果。

图 1. 人眼对可见光的响应函数

Fig. 1. Response functions of human eyes to visible light

下载图片查看所有图片

前人提出利用节律因子K_C量化非视觉生物效应强弱^[13-14],其计算公式为

\begin{matrix} K_{C} = \frac{K'_{m} \int_{380}^{780} P (λ) C (λ) dλ}{K_{m} \int_{380}^{780} P (λ) V (λ) dλ}, (1) \end{matrix}

式中:K_m、K'_m分别为明视觉与节律效应的最大光谱光效能,分别为683 lm/W和3616 lm/W;P(λ)为被测光源光谱分布函数。

由图1可知,节律作用函数C(λ)峰值在464 nm处,半峰全宽对应波长左右分别为415 nm和508 nm。计算得出:K_C= $\begin{matrix} \int_{415}^{508} \end{matrix}$ C(λ)dλ/ $\begin{matrix} \int_{380}^{780} \end{matrix}$ C(λ)dλ×100%=83.21%,即:节律作用函数主要位于415~508 nm蓝光波段,该波段蓝光占据了整个可见光非视觉生物效应的83.21%。因此,本文尝试利用光源光谱分布中415~508 nm波段面积占380~780 nm可见光波段面积的比值来近似表征非视觉生物效应强弱,计算公式为

\begin{matrix} R_{C} = \frac{\int_{415}^{508} P (λ) dλ}{\int_{380}^{780} P (λ) dλ} \times 100 %, (2) \end{matrix}

式中:R_C为415~508 nm波段蓝光占比。

色坐标是色度学的重要内容之一,即颜色的坐标,也称为表色系。1931CIE-XYZ标准色度系统色坐标由X、Y、Z三个数值组成,分别代表红基色比例、绿基色比例和蓝基色比例,由于存在X+Y+Z=1的约束条件,故色坐标仅需给出X、Y两个数值即可,在1931 CIE-XYZ色度图中,一组(X,Y)对应一个坐标点。LED照明非视觉生物效应强弱直接由光谱分布中的蓝光剂量决定,1931CIE-XYZ标准色度系统色坐标Z值代表对应光谱分布的蓝基色比例。故本文提出利用色坐标Z值来表征LED照明节律效应强弱。

选择不同色温LED照明光源,采集光谱分布,利用(1)、(2)式,以及色坐标计算软件,分别计算不同色温LED照明光源的节律因子K_C、415~508 nm波段蓝光占比R_C和色坐标Z值,研究LED照明的非视觉生物效应随色温的变化。

2.2 光谱采集

选择多种正规厂家生产的合格LED灯具,使其在光学暗室中正常稳定工作。利用杭州慧谱仪器有限公司生产的SPEC-3000A型积分球光谱仪,分别采集被测可变色温LED灯、LED蜡烛灯、LED小夜灯和LED光健康灯等不同色温LED照明产品380~800 nm可见光波段光谱分布数据,光谱扫描步长为1 nm。对不同色温LED照明光谱分布数据进行归一化处理,结果如图2所示。

图 2. 不同色温LED照明归一化光谱分布

Fig. 2. Normalized spectral distributions of LED lighting at different color temperatures

下载图片查看所有图片

由图2可见,不同色温LED照明光谱分布形状各不相同,且蓝光剂量差距较大。LED照明非视觉生物效应强弱随色温的变化而变化。通过比较8种不同色温LED照明光谱分布可知,色温为2704 K的LED照明光谱分布与其他7种色温LED照明差别最大,其光谱由5个峰叠加而成,峰值分别为455,482,528,572,623 nm,该LED照明采用无粉LED混光技术,通过五基色LED(蓝、青、绿、黄、红)封装得到全光谱白光^[11,15]。另外,色温为4575 K的LED照明光谱分布面积明显大于其他7种色温LED照明,该LED照明具有较大的光通量,荧光粉激发峰(半峰全宽约为249.2 nm)明显宽于其他6种LED照明,故该LED照明光谱分布中蓝光占比较小,可有效降低非视觉生物效应,是一种全光谱健康LED照明。在8种LED照明中,除2704 K五基色LED照明之外,其余7种LED照明均采用450 nm蓝光LED激发黄色荧光粉,混合出白光。当色温大于4159 K时,8种LED照明在450 nm附近的蓝光峰高度超过激发荧光粉峰。

3 结果与讨论

3.1 色坐标Z值计算分析

分别将图2所示的8种LED照明归一化光谱分布数据导入OSRAM COLOR CALCULATOR色度分析软件,得到对应的1931CIE-XYZ标准色度系统X、Y值,再由Z=1-X-Y计算对应色坐标的Z值。绘制8种不同色温LED照明色坐标Z值随色温的变化,如图3所示。

图 3. LED照明1931 CIE-XYZ标准色度系统Z值随色温变化

Fig. 3. Z value of LED lighting of 1931 CIE-XYZ standard chromaticity system varies with color temperature

下载图片查看所有图片

由图3可见,8种不同色温LED照明,当色温在4575~7258 K之间时,色坐标Z值随色温的增加呈线性递增趋势;当色温在2678~4575 K之间时,色坐标Z值随色温的增加出现较大幅度的波动。通过整体分析可知,8种不同色温LED照明色坐标Z值随色温的增加呈线性递增趋势。利用OriginPro软件的Fit linear功能,采用最小二乘法的线性拟合得到Z值与色温T_C的关系式:Z=0.01499+5.24009×10^-5×T_C,相关系数平方R²=0.94427。拟合结果表明,当色温在2678~7258 K之间时,8种不同色温LED照明色坐标Z值随色温的增加总体呈较明显的线性递增趋势,即:随着色温的增加,LED照明的蓝基色比例增加,非视觉生物效应增强。

3.2 蓝光占比计算分析

利用(2)式分别计算8种不同色温LED照明归一化光谱分布中415~508 nm波段蓝光面积与380~780 nm可见光波段面积的比值。绘制8种不同色温LED照明蓝光占比随色温的变化,如图4所示。

图 4. LED照明415~508 nm蓝光占比随色温变化

Fig. 4. Proportion of 415-508 nm blue light of LED lighting varies with color temperature

下载图片查看所有图片

通过对比图4与图3可知,图4中8种不同色温LED照明除色温为7258 K的LED照明之外,其余7种色温LED照明415~508 nm波段蓝光占比随色温的变化规律与图3中色坐标Z值类似。与图3所述结果相同,8种不同色温LED照明415~508 nm波段蓝光占比随色温的增加总体呈线性递增趋势。利用OriginPro软件的Fit linear功能,采用最小二乘法的线性拟合得到蓝光占比R_C与色温T_C的关系式为:R_C=1.41985+0.00508×T_C,相关系数平方R²=0.93589。拟合结果表明,当色温在2678~7258 K之间时,8种不同色温LED照明415~508 nm波段蓝光占比随色温的增加总体呈较明显的线性递增趋势,即:随着色温的增加,LED照明的415~508 nm波段蓝光占比依次增加,非视觉生物效应增强。

3.3 节律因子分析

利用(1)式分别计算8种不同色温LED照明的节律因子。绘制8种不同色温LED照明节律因子随色温的变化,如图5所示。

图 5. LED照明节律因子随色温变化

Fig. 5. Rhythm factor of LED lighting varies with color temperature

下载图片查看所有图片

由图5可见,当色温在3020~7258 K之间时,8种不同色温LED照明的节律因子随色温的增加呈较明显的线性递增趋势。当色温在2678~3020 K之间时,节律因子随色温的增加出现较大幅度的波动。与上文所述结果相同,8种不同色温LED照明节律因子随色温的增加总体呈线性递增趋势。利用OriginPro软件的Fit linear功能,采用最小二乘法的线性拟合得到节律因子K_C与色温T_C的关系式:K_C=0.11895+6.06953×10^-4×T_C,相关系数平方R²=0.9598。拟合结果表明,当色温在2678~7258 K之间时,8种不同色温LED照明节律因子随色温的增加呈较明显的线性递增趋势,即:随着色温的增加,LED照明的节律因子增大,非视觉生物效应增强。

3.4 误差分析

为了进一步验证利用色坐标Z值与415~508 nm蓝光占比R_C表征不同色温LED照明光源非视觉生物效应强弱的可行性,分别研究不同色温LED照明的节律因子K_C与色坐标Z值、415~508 nm蓝光占比R_C之间的关系,结果分别如图6和图7所示。利用OriginPro软件分别拟合色坐标Z值与节律因子K_C、415~508 nm蓝光占比R_C与节律因子K_C的函数表达式,分别为:K_C=11.40331×Z-0.01209,K_C=0.11698×R_C+0.00618,相关系数平方R²分别为0.97991和0.97644。由拟合结果可知,色坐标Z值与节律因子R_C、415~508 nm蓝光占比R_C与节律因子K_C均呈较强的线性关系,故可利用色坐标Z值与415~508 nm蓝光占比K_C来表征不同色温LED照明光源非视觉生物效应的强弱。

为了进一步验证利用色坐标Z值与415~508 nm蓝光占比R_C表征不同色温LED照明光源非视觉生物效应强弱的准确性,分别利用R_C=11.40331×Z-0.01209、K_C=0.11698×R_C+0.00618计算不同色温LED照明的节律因子,并将其与直接由(1)式计算所得的结果进行对比,计算对应的相对误差,结果见表1。

图 6. LED照明色坐标Z值与节律因子K_C的关系

Fig. 6. Relationship between LED lighting color coordinate Z value and rhythm factor K_C

下载图片查看所有图片

图 7. LED照明415~508 nm蓝光占比R_C与节律因子K_C的关系

Fig. 7. Relationship between 415-508 nm blue light proportion R_C of LED lighting and rhythm factor K_C

下载图片查看所有图片

表 1. 不同方法计算得到的节律因子K_C及相对误差

Table 1. Rhythm factors K_C and relative errors calculated by different methods

Colortemperature /K	Rhythmfactor K_C	Calculated K_C according to Z		Calculated K_C according to R_C
Colortemperature /K	Rhythmfactor K_C	Result	Relative error /%	Result	Relative error /%
2678	1.5061	1.5148	0.576	1.4591	3.120
2704	1.9360	1.8649	3.673	1.9902	2.798
2908	1.5801	1.5821	0.126	1.6283	3.049
3020	2.0480	2.1910	6.982	2.1366	4.326
4159	2.8614	3.0702	7.299	3.0437	6.371
4575	3.1188	2.8330	9.164	2.8229	9.489
6632	4.0332	4.0418	0.212	3.8753	3.917
7258	4.4642	4.4500	0.318	4.5916	2.853

查看所有表

由表1可知,根据色坐标Z值与节律因子K_C的关系式K_C=11.40331×Z-0.01209计算不同色温LED照明的节律因子,得到8种不同色温LED照明的最大相对误差为9.164%,平均相对误差为3.544%;根据415~508 nm蓝光占比R_C与节律因子K_C的关系式K_C=0.11698×R_C+0.00618计算不同色温LED照明的节律因子,8种不同色温LED照明的最大相对误差为9.489%,平均相对误差为4.490%。由此可见,利用色坐标Z值与415~508 nm蓝光占比R_C表征不同色温LED照明光源非视觉生物效应强弱,具有较高的准确性。

4 结论

选择8种具有代表性的LED照明光源,色温范围为2678~7258 K,采集380~800 nm可见光波段光谱分布数据。分别计算8种LED照明光源的1931CIE-XYZ标准色度系统色坐标Z值、415~508 nm波段蓝光占比Rc和节律因子Kc。定量分析LED照明的非视觉生物效应随色温变化,得到以下结论:

1)当色温在2678~7258 K之间时,LED照明光源的非视觉生物效应随色温的增大而增强;

2)1931CIE-XYZ标准色度系统色坐标Z值和415~508 nm波段蓝光占比可定量表征非视觉生物效应强弱;

3)色坐标Z值、415~508 nm波段蓝光占比R_C、节律因子K_C随色温的变化函数表达式分别为Z=0.01499+5.24009×10^-5×T_C,R_C=1.41985+0.00508×T_C,K_C=0.11895+6.06953×10^-4×T_C,相关系数平方R²分别为0.94427、0.93589和0.9598。

4)色坐标Z值与节律因子K_C、415~508 nm蓝光占比R_C与节律因子K_C的函数表达式分别为K_C=11.40331×Z-0.01209,K_C=0.11698×R_C+0.00618,相关系数平方R²分别为0.97991和0.97644。

以上结论可为LED照明光源非视觉生物效应的定量分析以及高品质健康LED照明产品的开发提供参考。

参考文献

[1] 国际半导体照明联盟( ISA), 国家半导体照明工程研发及产业联盟( CSA), 中国照明学会( CIES) . 普通照明LED 与蓝光( 白皮书) [R/OL]. ( 2013-07-30)[2019-04-07]. https:∥wenku.baidu.com/view/ad3edb14804d2b160b4ec067.html.

ISA, CSA, CIES. General lightingLED and bluelight ( WhitePaper) [R/OL]. ( 2013-07-30)[2019-04-07]. https:∥wenku.baidu.com/view/ad3edb14804d2b160b4ec067.html.

[2] 杨超普, 方文卿, 刘明宝, 等. 不同色温LED背光屏的蓝光危害和非视觉生物效应[J]. 激光与光电子学进展, 2017, 54(10): 101701.

Yang C P, Fang W Q, Liu M B, et al. Blue light hazard and non-visual biological effect of LED backlight displayer at different color temperatures[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2017, 54(10): 101701.

[3] 杨超普, 方文卿, 刘明宝, 等. 一种光源的蓝光危害与节律效应可视化评估方法[J]. 光谱学与光谱分析, 2018, 38(11): 3476-3482.

Yang C P, Fang W Q, Liu M B, et al. A visualization evaluation method for blue light hazard and circadian effect of light source[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2018, 38(11): 3476-3482.

[4] Berson D M, Dunn F A, Takao M. Phototransduction by retinal ganglion cells that set the circadian clock[J]. Science, 2002, 295(5557): 1070-1073.

[5] al Enezi J, Revell V, Brown T, et al. . A “melanopic” spectral efficiency function predicts the sensitivity of melanopsin photoreceptors to polychromatic lights[J]. Journal of Biological Rhythms, 2011, 26(4): 314-323.

[6] Baczynska K. Price L L A. Efficacy and ocular safety of bright light therapy lamps[J]. Lighting Research & Technology, 2013, 45(1): 40-51.

[7] Brainard G C, Hanifin J P, Greeson J M, et al. Action spectrum for melatonin regulation in humans: evidence for a novel circadian photoreceptor[J]. The Journal of Neuroscience, 2001, 21(16): 6405-6412.

[8] 窦林平. 照明行业进入LED照明时代[J]. 照明工程学报, 2017, 28(5): 88-93.

Dou L P. Lighting industry enters the era of LED lighting[J]. China Illuminating Engineering Journal, 2017, 28(5): 88-93.

[9] Yang C P, Fang W Q, Tang J C, et al. Change of blue light hazard and circadian effect of LED backlight displayer with color temperature and age[J]. Optics Express, 2018, 26(21): 27021-27032.

[10] 杨超普, 方文卿, 王昭, 等. 不同显示器的蓝光危害及节律效应比较[J]. 激光与光电子学进展, 2017, 54(12): 121701.

Yang C P, Fang W Q, Wang Z, et al. Comparison on blue light hazard and circadian effect of different displays[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2017, 54(12): 121701.

[11] 刘军林, 莫春兰, 张建立, 等. 五基色LED照明光源技术进展[J]. 照明工程学报, 2017, 28(1): 1-4, 29.

Liu J L, Mo C L, Zhang J L, et al. Progress of five primary colours LED lighting source technology[J]. China Illuminating Engineering Journal, 2017, 28(1): 1-4, 29.

[12] 李琪, 辛易. 全光谱LED发展现状及应用前景[J]. 中国照明电器, 2017( 3): 12- 16.

LiQ, XinY. Advancement and trends of full spectrum LED[J]. China Light & Lighting, 2017( 3): 12- 16.

[13] Dai Q, Shan Q F, Lam H, et al. Circadian-effect engineering of solid-state lighting spectra for beneficial and tunable lighting[J]. Optics Express, 2016, 24(18): 20049-20058.

[14] Dai Q, Cai W J, Shi W, et al. A proposed lighting-design space: circadian effect versus visual illuminance[J]. Building and Environment, 2017, 122: 287-293.

[15] 田会娟, 郝甜甜, 关涛, 等. R/G/B/W 4色LED光源不舒适眩光研究[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(13): 132301.

Tian H J, Hao T T, Guan T, et al. Discomfort glare caused by R/G/B/W four-color light emitting diode sources[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(13): 132301.

杨超普, 方文卿, 韩昌万, 阳帆, 刘明宝. LED照明的非视觉生物效应随色温变化研究[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(24): 243301. Chaopu Yang, Wenqing Fang, Changwan Han, Fan Yang, Mingbao Liu. Variation of Non-Visual Biological Effect of LED Lighting with Color Temperature[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(24): 243301.

LED照明的非视觉生物效应随色温变化研究下载： 1215次

1 引言

2 实验

2.1 原理

图 1. 人眼对可见光的响应函数

Fig. 1. Response functions of human eyes to visible light

2.2 光谱采集

图 2. 不同色温LED照明归一化光谱分布

Fig. 2. Normalized spectral distributions of LED lighting at different color temperatures

3 结果与讨论

3.1 色坐标Z值计算分析

图 3. LED照明1931 CIE-XYZ标准色度系统Z值随色温变化

Fig. 3. Z value of LED lighting of 1931 CIE-XYZ standard chromaticity system varies with color temperature

3.2 蓝光占比计算分析

图 4. LED照明415~508 nm蓝光占比随色温变化

Fig. 4. Proportion of 415-508 nm blue light of LED lighting varies with color temperature

3.3 节律因子分析

图 5. LED照明节律因子随色温变化

Fig. 5. Rhythm factor of LED lighting varies with color temperature

3.4 误差分析

图 6. LED照明色坐标Z值与节律因子K_C的关系

Fig. 6. Relationship between LED lighting color coordinate Z value and rhythm factor K_C

图 7. LED照明415~508 nm蓝光占比R_C与节律因子K_C的关系

Fig. 7. Relationship between 415-508 nm blue light proportion R_C of LED lighting and rhythm factor K_C

表 1. 不同方法计算得到的节律因子K_C及相对误差

Table 1. Rhythm factors K_C and relative errors calculated by different methods

4 结论

Article Outline

关于本站 Cookie 的使用提示

全站搜索

LED照明的非视觉生物效应随色温变化研究 下载： 1215次

1 引言

2 实验

2.1 原理

图 1. 人眼对可见光的响应函数

Fig. 1. Response functions of human eyes to visible light

2.2 光谱采集

图 2. 不同色温LED照明归一化光谱分布

Fig. 2. Normalized spectral distributions of LED lighting at different color temperatures

3 结果与讨论

3.1 色坐标Z值计算分析

图 3. LED照明1931 CIE-XYZ标准色度系统Z值随色温变化

Fig. 3. Z value of LED lighting of 1931 CIE-XYZ standard chromaticity system varies with color temperature

3.2 蓝光占比计算分析

图 4. LED照明415~508 nm蓝光占比随色温变化

Fig. 4. Proportion of 415-508 nm blue light of LED lighting varies with color temperature

3.3 节律因子分析

图 5. LED照明节律因子随色温变化

Fig. 5. Rhythm factor of LED lighting varies with color temperature

3.4 误差分析

图 6. LED照明色坐标Z值与节律因子KC的关系

Fig. 6. Relationship between LED lighting color coordinate Z value and rhythm factor KC

图 7. LED照明415~508 nm蓝光占比RC与节律因子KC的关系

Fig. 7. Relationship between 415-508 nm blue light proportion RC of LED lighting and rhythm factor KC

表 1. 不同方法计算得到的节律因子KC及相对误差

Table 1. Rhythm factors KC and relative errors calculated by different methods

4 结论

Article Outline

相关论文

相关资讯

关于本站 Cookie 的使用提示

全站搜索

LED照明的非视觉生物效应随色温变化研究下载： 1215次

图 6. LED照明色坐标Z值与节律因子K_C的关系

Fig. 6. Relationship between LED lighting color coordinate Z value and rhythm factor K_C

图 7. LED照明415~508 nm蓝光占比R_C与节律因子K_C的关系

Fig. 7. Relationship between 415-508 nm blue light proportion R_C of LED lighting and rhythm factor K_C

表 1. 不同方法计算得到的节律因子K_C及相对误差

Table 1. Rhythm factors K_C and relative errors calculated by different methods