M/P santykio ir didelio spalvų perteikimo indekso LED šviestuvų spektroskopinė koreliacinė analizė

M/P santykio ir didelio spalvų perteikimo indekso LED šviestuvų spektroskopinė koreliacinė analizė

Kevinas Rao 2025 m. gruodžio 1 d

Spektrinio pasiskirstymo apšvietimo gaminiuose įvertinimas reikalauja įtraukti biologinio poveikio parametrus. M/P santykis yra rodiklis matuojant ne-vizualinį biologinį šviesos šaltinių poveikį, o jo koreliacija su spalvų perteikimo indeksu (CRI) tapo pagrindiniu techninių vertinimų tašku.

M/P santykio skaičiavimo principas

M/P santykis apibrėžiamas kaip melanopinio liukso koeficientas, padalytas iš fotopinio liukso. Skaičiavimas pagrįstas melanopinio veikimo funkcija mel(λ) ir fotopine funkcija V(λ), apibrėžta CIE S 026/E:2018 standarte. Matavimo priemonės turi atitikti ISO/CIE 19476:2014 standartą, reikalaujantį 1 nm spektrinio bangos ilgio intervalo.

M/P santykis kiekybiškai įvertina galimą šviesos šaltinio poveikį melatonino slopinimui. Pramoninio apšvietimo standartas ANSI/IES TM-18-20 numato, kad naktinio darbo aplinkos apšvietimo M/P santykis turi būti mažesnis nei 0,6.

Teikia Excel įrankiai iš WELL Building Institute.

Didelio{0}}CRI šviesos diodų spektrinės charakteristikos

Aukšto spalvų perteikimo indekso šviesos diodai pasiekia savo našumą dėl kelių{0}}juosčių spektro pagerinimo. Įprastas CRI 97 šviesos diodas sudaro tris spinduliavimo smailes maždaug 450 nm, 540 nm ir 610 nm. Ši spektrinė struktūra padidina spinduliavimo energijos dalį 450–480 nm juostoje, tuo pačiu padidindama R9 vertę.

Bandymų duomenys rodo, kad esant 3000K koreliuojamai spalvų temperatūrai (CCT), kai CRI padidėja nuo 80 iki 95, spinduliavimo srauto dalis 450–480 nm juostoje padidėja nuo 12% iki 18%. Ši juosta atitinka jautrią melanopinio veikimo funkcijos sritį.

Ekrano kopija iš WELL Building Institute Excel įrankio

Lyginamieji spektrinių parametrų duomenys

*Duomenų šaltinis: IES TM-30-20 testavimo standartas, matavimo sąlygos 25 laipsniai ±1 laipsnis *

                                                    Ekrano kopija iš WELL Building Institute Excel įrankio

Inžinerinių technologijų poveikio analizė

Spektrinio dizaino prieštaravimas
Norint pasiekti aukštą CRI, reikia nuolatinio spektro pasiskirstymo 600–700 nm juostoje. Dabartinės technologijos padidina jo intensyvumą450 nm mėlynas lustassužadinti raudoną fosforą, todėl padidėja trumposios{0}}bangos mėlyna spinduliuotė. Bandymai rodo, kad kas 10 taškų padidinus R9 vertę, spinduliavimo srautas, esant 450 nm, padidėja maždaug 3,2%.

Biologinio poveikio optimizavimo schema
Violetinės lusto sužadinimo technologija gali sumažinti M/P santykį. Naudojant 405 nm violetinį lustą su tri-fosforais, CRI galima išlaikyti virš 95, o M/P santykį sumažinti iki 0,48. Ši technologija jau taikoma medicininio apšvietimo scenarijuose.

Apšvietimo valdymo strategija
Išmaniosios apšvietimo sistemos dinamiškai koreguoja spektrą pagal cirkadinį ritmą. Naktinis režimas apriboja 450 nm spinduliuotės proporciją iki mažiau nei 12%, o apšvietimą papildo590 nm gintaro spalvos šviesos diodai. Ši sistema atitinka WELL Building Standard L03 punkto reikalavimus.

Taikymo scenarijaus gairės

Biuro apšvietimo konfigūracija
Dienos darbo zonose naudojami šviesos šaltiniai suCRI virš 90, kai M/P santykis kontroliuojamas 0,55–0,65 diapazone. Konferencijų salės apšvietimas turi reguliuojamo spektro režimus: pristatymo režimas pagerina spalvų perteikimą, o naktinio susitikimo režimas sumažina M/P santykį.

Medicinos apšvietimo sprendimai
Ligonių kambario naktinis apšvietimas naudoja specialius šviesos šaltinius, kurių CRI 80 ir M/P santykis yra mažesnis nei 0,4. Chirurginis apšvietimas išskiria bendrą aplinkos apšvietimą ir chirurginio lauko apšvietimą, pastarasis išlaiko aukštas spalvų perteikimo charakteristikas, o aplinkos apšvietimas naudoja žemo M/P santykio šaltinius.

Pramoninio apšvietimo standartai
Nepertraukiamo veikimo svetainėse įgyvendinamos laiku{0}}pagrįstos apšvietimo strategijos. Pirmoje nakties pusėje naudojamas didelis-CRI apšvietimas, po vidurnakčio perjungiamas į žemo M/P santykio režimą. Apšviestumo išlaikymo koeficientas išlieka nepakitęs, o spektrinis galios pasiskirstymas koreguojamas pagal nustatytą programą.

DUK

M/P santykio matavimo metodas
Spektroradiometru išmatuokite spektrinės galios pasiskirstymą, apskaičiuotą pagal CIE 218-2016 standartą. Greitam įvertinimui vietoje galima naudoti kalibruotus mėlynos šviesos pavojaus testerius, kurių rezultatai padauginami iš 0,82 konversijos koeficiento.

Gaminio specifikacijos ženklinimo reikalavimai
Apšvietimo gaminių techninėje dokumentacijoje turėtų būti trijų CCT taškų M/P santykio vertės: 3000K, 4000K ir 5000K. Bandymų ataskaitose turi būti nurodytas naudojamas standartas ir matavimo neapibrėžtis, kuri turi būti mažesnė nei 8 %.

Esami sistemos modernizavimo sprendimai
Nekeičiant šviestuvų, sumontavus 475 nm optinius filtrus, M/P santykis gali sumažėti 35–40 %. Filtro šviesos nuostoliai yra maždaug 12%, todėl reikia atitinkamai padidinti bazinio apšvietimo projektinę vertę.

Standartinio atitikties patikrinimas
Medicinos pastato apšvietimui reikalinga 24 -val. melatonino ritmo poveikio vertinimo ataskaita. Į ataskaitą turėtų būti įtraukti MLT-Ploto vertės skaičiavimai ir spektrinė laiko eilučių analizė, atitinkanti GB 50034-2021 H priedą.

Produkto pasirinkimo sprendimo pagrindas
Prioritize compromise solutions with CRI 90-93 and M/P ratios of 0.50-0.55. For special scenarios, use tunable spectrum products with daytime mode CRI >95 ir nakties režimas M/P<0.45.

Nuorodų standartai ir literatūra

CIE S 026/E:2018ipRGC{0}}paveiktų atsakymų optinės spinduliuotės matavimo sistema

ANSI/IES TM-18-20Cirkadinio apšvietimo projektavimo gairės

WELL statybos standarto v2 L03 punktas

GB 50034-2021Pastatų apšvietimo projektavimo standartas