节律照明是通过调控光照参数（光谱、强度、时序）来维持人体昼夜节律同步的照明技术。研究表明，异常的照明环境会导致褪黑素分泌紊乱，进而引发睡眠障碍、代谢疾病等问题。国际照明委员会（CIE）已建立以黑视素（ipRGCs）为核心的非视觉生物效应评价体系。

节律照明中有三种重要参数黑视素通量（Melanopic Flux）、M/P比率（M/P Ratio）、黑视素等效日光效率（MDER）。

黑视素通量（Melanopic Flux, Φmel）
表征光源刺激黑视素细胞的有效光通量，单位为黑视素勒克斯（mel-lux）。

是指光源发出的光对人体黑视素受体产生刺激的光通量，反映了光对人体生物钟调节的潜在能力。黑视素通量通过光谱功率分布加权黑视素敏感曲线（Smel(λ)积分得出，黑视素通量越高，灯具越能实现更高的黑视素照度，直接作用于视网膜中的ipRGC细胞，进而影响褪黑素的合成‌。‌

其计算公式为：

‌计算步骤‌：

1、‌获取光源光谱数据

· ‌用积分球系统测量380-780nm光谱功率分布Φe(λ)（单位：W/nm）

· 波长间隔≤1nm，需NIST校准

2、‌加载黑视素灵敏度函数‌

· 采用CIE S026:2018标准中的Smel(λ)函数（如下图示）

· 函数峰值在480nm蓝光波段 

         （示意图：黑视素光谱灵敏度曲线）

3、‌数值积分计算‌

｛Φe（λ）为光谱辐射通量，V(λ)为明视觉光谱光视效率函数，S(λ)为黑视素灵敏度函数｝

二、M/P比率（Melanopic/Photopic Ratio）
反映光源黑视素效应与明视觉效应的比值。                               是指光谱中含有黑视素敏感成分的比例，是黑视素通量与光通量的比例，用于评估光对人体生理节律和视觉功能的综合影响。M/P比率越高，同样的光通量越能有效抑制褪黑素的合成，通常在需要警醒的场合（如学习、工作场合）需要较高的M/P比率‌。

其计算公式为：

计算步骤‌

1、‌获取光源光谱数据‌
使用光谱辐射计在380-780nm波长范围内以1nm间隔测量光源的光谱功率分布（SPD），记为Φₑ(λ)（单位：W/nm）。

2、‌加载标准视敏度函数‌

· ‌明视觉光通量Φᵥ计算‌：
Φᵥ = ∫Φₑ(λ)·V(λ)dλ
（V(λ)为CIE 1924明视觉光谱光视效率函数）

· ‌黑视素通量Φₘₑₗ计算‌：
Φₘₑₗ = ∫Φₑ(λ)·Sₘₑₗ(λ)dλ
（Sₘₑₗ(λ)为CIE S026:2018定义的黑视素光谱灵敏度函数）

3、‌执行数值积分‌
对每个1nm波长间隔的光谱数据，分别用V(λ)和Sₘₑₗ(λ)加权后求和：

（Δλ=1nm为波长间隔）

4、计算M/P比率‌

三、黑视素等效日光效率（MEDI, Melanopic Efficacy of Daylight Illuminance）
表示光源相对于标准日光（D65）的黑视素刺激效率。
衡量照明在模拟自然日光对人体节律调节效果方面的能力，反映了光源的黑视素通量与具有相同照度的标准日光的比值。MDER越高，表示照明越接近自然日光的效果‌。

其计算公式为：

计算步骤‌

‌1. 基础参数测量‌

· ‌被测光源光谱‌：用积分球系统测量380-780nm光谱功率分布Φe(λ) （单位：W/nm），波长间隔≤1nm，需NIST校准

· ‌D65标准光源光谱‌：调用CIE标准光源库中的D65相对光谱功率分布（SPD）

‌2. 计算关键中间量‌

注：

· Smel(λ)：CIE S026:2018黑视素光谱灵敏度函数（峰值480nm）

· V(λ)：CIE 1924明视觉光谱光视效率函数

· Δλ：波长间隔（通常取1nm）

‌3. 计算MEDI值‌

简化公式‌（参考CIE标准）：

式中0.9058为D65光源的固定M/P比率常数