针对光生物效应重要性及复杂性问题, 提出一种生物节律因子的调光计算方法。给定三通道LED工作在额定条件下的光谱分布就能够实现任意比例的混合光源的照度、相关色温、节律因子的便捷计算。实验选用三种色温白光LED组成三通道光源, 基于脉冲宽度调制(PWM)原理进行三通道分时调光。在某一照明测试空间距离下, 先测得单通道独立工作时的光谱分布, 并通过调光计算方法得到三通道在任意比例下混合光源的理论照度、相关色温、节律因子; 再测得三通道光源在不同混合比例下的实际照度、相关色温与节律因子。然后将理论与实际计算所得的照度、相关色温、节律因子进行比较, 并分析误差。实验结果表明,照度、相关色温、节律因子的多条拟合直线与调光计算式所描述直线的斜率差异分别在6%、2%、3%以下, 截距差异分别在2%、5%、3%以下。用显著性差异检验来检验实际节律因子与理论计算所得节律因子的正态分布特性, 结果显示并无明显差异, 表明在给定各LED光源光谱分布的情况下, 调光计算方法不用通过测量混合光源光谱分布, 便能快速有效地计算出混合光源照度、相关色温、节律因子。

讨论了基于LED和荧光灯光源以及有无紫外线光谱的动态光照明的分类和应用。介绍了基于荧光灯的动态光照明历史。并讨论了发光二极管技术应用于动态光照明的原因。综述了动态光照影响人体皮质醇,褪黑素,警觉性,体温和情绪的作用机理。并介绍紫外线照射的安全标准。提出了一种理想的动态光照明,此种动态光考虑显色指数,色温,光照度,光谱结构和动态变化。

通过实验测量额头温度拟合光生物节律因子-额温差曲线,对现有评价光生物效应作用大小的BioEq模型和CLA模型的计算结果进行分析比较.利用不同图片LCD屏幕的光谱计算节律因子, 发现两种模型对于绿色波段的光抑制较强, 而对红色波段的光则与实际不相符.通过对九种不同颜色的LED光源测试额头温度, 比较模型计算结果与实际光生物效应的作用, 发现光生物节律因子与生理体征变化线性递增, 其中对BioEq模型的直线拟合相关度达到0.95.

以30名视力正常的学生为研究对象, 采用剂量作业法、生理参数法和疲劳评价法研究了人体在峰值波长分别为468, 457, 453 nm的蓝光LED照明下的光生物节律效应。结果表明:在剂量作业法中, 蓝光LED对错误率、工作速度和脑力工作指数的影响均为453 nm＜457 nm＜468 nm; 在生理参数法中, 468 nm蓝光LED对脉搏的变化影响最大, 对收缩/舒张压的影响不明显; 在疲劳评价法中, 蓝光LED对人体舒适度的影响为453 nm＜457 nm＜468 nm。综上所述, 在3种峰值波长蓝光中, 468 nm的蓝光对人体光生物节律影响最大。