אני מאמין שכל אדם העוסק בתעשיית התאורה למד על הידע הבסיסי של טמפרטורת צבע: טמפרטורת צבע נמוכה גורמת לאנשים להרגיש בנוח וחמים, טמפרטורת צבע גבוהה מפוכחת ומרגשת, בתהליך העיצוב ילך גם על הקונספט הזה.

עם זאת, הבריאות האמיתית של סביבת האור, לא רק שאין בוהק, אין סטרוב, רק התמקדות בעוצמת הארה, טמפרטורת צבע, אחידות אינה מספיקה, אנחנו גם צריכים לשים לב לערך "הארת פיקסל כהה שווה ערך" הוא בקנה אחד עם התקן.

כיצד למדוד ערך זה לפני שנזהה לראשונה את המושג "מלטונין".

מלטונין

במשך מיליארדי שנים, אור השמש שימש כמקור אור ראשוני ויחיד שעיצב את המקצבים הצירקדיים האנדוגניים של כמעט כל צורות החיים.

הסיבה שבגללה בני אדם יצייתו לייצור "זריחה לעבודה, שקיעה למנוחה", כללי החיים, כי בלוטת האצטרובל של המוח האנושי תפריש הורמון: מלטונין, שהוא "כדור שינה טבעי", הוא של הגוף שלנו. "אות מנוחה" ספונטני.זהו "כדור שינה טבעי", שהוא "אות המנוחה" הספונטני של הגוף שלנו.כאשר בגוף יש יותר מלטונין, נהיה מנומנמים;כאשר תכולת המלטונין נמוכה יותר, נהיה מלאי אנרגיה.

וכמות המלטונין המופרשת קשורה לעוצמת האור.מכיוון שישנם תאי גנגליון רשתית אוטונומיים (ipRGCs) ברשתית שלנו, שיכולים לסנתז את חלבון הפוטוקולטן, מלנופסין, שחש את עוצמת האור ומעביר אותות לבלוטת האצטרובל, ובכך משפיע על הפרשת המלטונין: יותר בחושך, פחות ב האור הבהיר.לבלוטת האצטרובל, שמשפיעה על הפרשת מלטונין: יותר בחושך ופחות באור בהיר.זו הסיבה שקל יותר להירדם בחושך.

אם לוקחים את ה"תאורה המלאכותית" המוקדמת ביותר - אור אש כדוגמה, טמפרטורת הצבע שלו הייתה בערך 2000K, עם מעט מאוד אור כחול והרבה אור אדום.האור החם הזה בטמפרטורת הצבע הנמוכה, גורם לאנשים להרגיש בנוח, יכול להיכנס במהירות למצב שינה.

על סמך זה, נוכל לסקור מספר נקודות:

א.אנשים צריכים סוגים שונים של אור לצרכים שונים;

ב.אור לבן גורם לאנשים להתעורר ולהתרגש, ואור צהוב גורם לאנשים להיות רגועים ונוחים;

ג.המהות שמאחור היא הפרשת "כדור שינה טבעי" מלטונין;

ד.אור כחול ממריץ "תאי קולטני מלטונין" ומעכב הפרשת מלטונין.

אלה הם גם הבסיס הפיזיולוגי של תאורה ממוקדת אנושית. 

הגדרה וקריטריונים להארת מלטונין

סולם האבולוציה הביולוגי נמדד במאות אלפי שנים, בעוד שההיסטוריה של הציוויליזציה האנושית היא פחות מ-10,000 שנים.בני האדם הסתגלו לאורח החיים המודרני במונחים של "תוכנה" פסיכולוגית ותרבותית, אך "החומרה" של המבנה הפיזיולוגי לא עמדה בקצב השינויים."השעון הביולוגי" בגופנו הוא מתקן "חומרה" כזה שלא יכול לעמוד בקצב השינויים.השיבוש של השעון הביולוגי משפיע ישירות על השינה, אך גם מוביל למצב רוח ירוד, הגורם להשמנה, סוכרת ומחלות מטבוליות אחרות.

אבל עכשיו רוצים להגביל את תאורת הלילה לא סביר, אז אנחנו צריכים לחשוב: איזה סוג של מערכת אור לא יגרום הפרעה בשעון ביולוגי?

רצינו לתכנן מערכת תאורה שתספק מספיק גירוי במהלך היום כדי לשמור אותנו ערים, ותאורת לילה שתספק את הצרכים החזותיים מבלי לדכא את הפרשת המלטונין יותר מדי כדי להפריע לאיכות השינה.

לשם כך, היה צורך בפרמטר למדידה כמותית, ולכן מדענים הגדירו את ערך הארה החדש הזה: EML (Equivalent Melanopic Lux), Equivalent Melanopic Illuminance, הידוע גם בשם Retinotopic Equivalent Lux.פירושו מדידה פוטומטרית המשמשת לכימות מידת הגירוי של התגובה הפוטופית של מקור אור לאפסינים שחורים.(ההגדרה מצוטטת מ-WELL Building Standards)

עוצמת הארה קונבנציונלית (lx) משמשת למדידת רגישות האור של תאי חרוט, ומתארת ​​באופן כמותי את האור המאפשר לעין האנושית לראות עצמים.

לעומת זאת, עוצמת הארה מלנופית שווה ערך (EML) ממירה את הגירוי הספקטרלי של מקור אור על ידי שקלול אותו לפי התגובה של ipRGCs לאור כדרך לתאר כמותית את ההשפעות הביולוגיות של האור על אדם כדרך לספק תמיכה למקצבי יממה בריאים.

אור עם EML גבוה יותר מגביר את הערנות, ואור עם EML נמוך יותר מקדם את הפרשת המלטונין של הגוף ומפחית את הערנות.לכן, לא משנה אם אתם עובדים בזריחה או יוצאים בשעות היום, כדאי לבחור את האור עם EML גבוה כשאתם עובדים ופעילים, ולעבור לאור עם EML נמוך כשאתם נרגעים ולפני שאתם הולכים לישון.

המקור שפורסם קודם לכן והמוסמך יותר לתקנות כמותיות בנושא EML הוא תקן הבנייה WELL.

מדידת רמת הארה מקבילה של מלטונין

כעת, כאשר אנו יודעים את תפקידה של EML והתקנות הרלוונטיות, כיצד נוכל לדעת את הערך המדויק של EML?

ישנן שלוש דרכים לעשות זאת: ①מדידה באמצעות מכשיר פוטומטרי;②המרת יחס פשוטה;ו③המרה ספקטרלית מדויקת.

בין אם מדובר במדידה יומית, קבלת פרויקט או שכנוע לקוחות, מעצבים צריכים להשתמש במכשירים פוטומטריים מקצועיים כדי לבדוק ולדבר עם נתונים.

בנוסף לארבעת מדדי האור החשובים של עוצמת הארה, טמפרטורת צבע, ניגודיות ויזואלית ואחידות, המכשיר הפוטומטרי הוסיף גם את מדידת עוצמת הארה של מלטונין המקבילה, העומדת בקנה אחד עם פרמטרי סביבת האור הבינלאומי WELL Healthy Building Standard™, עם טעות מדידה של <5%.

שיטת המרת היחס הפשוטה פירושה מדידה או חישוב של ערכי "הארה חזותית סטנדרטית" קונבנציונלית באמצעות כלים כגון מדי עוצמת הארה, תוכנת הדמיית DIALux וכו'. לאחר מכן מומרים ערכי עוצמת ההארה ל-EML.יחסי המרה של lx ו-EML משתנים עבור מקורות אור שונים.

לדוגמה, אם מנורת ליבון מאירה חלל ב-200 lx, עוצמת הארת המלטונין בנקודה זו היא 200 x 0.54 = 108 EML.

כמובן, אפילו עם מקורות אור דומים וטמפרטורות צבע דומות, ערכי ה-EML צריכים להיות שונים אם ההתפלגות הספקטרלית שונה.

אם מקור אור מסוים לא נמצא בטבלה L1, כיצד אוכל להמיר אותו?כאן נכנסת לתמונה שיטת ההמרה השנייה: המרה ספקטרלית מדויקת.

העוצמה היחסית בכל אורך גל נמדדת תחילה ולאחר מכן משוקללת בנוסחה שצוינה כדי לחשב את יחס ה-EML המדויק.

לדוגמה, אם אני רוצה להשתמש בתאורת כוסות BLV 4000K בחדר השינה שלי, כמה עלי לעמעם אותה בלילה?

לפי תקן הבנייה של WELL לחדרי שינה: ה-EML צריך להיות מתחת ל-50 בלילה, ואז יש לשלוט על עוצמת ההארה בחדר מתחת ל-50 ÷ 0.87 = 58 lx בסימולציית DIALux.

האמור לעיל הוא "הארה המקבילה של מלטונין" של הטבע, המקור, המדידה של התוכן, אני מאמין שיש לך הבנה מסוימת של תאורה של גורמים אנושיים, ואז ניתן להשתמש בו בעיצוב המושג הזה.