M-EDI, EML, CAF, 與 CS

照明產業現已認知到光對健康與晝夜節律所產生的非視覺效應，並推動在各類空間中建立用於最佳化黑視素照明的標準化指標。其中最廣泛使用的兩項為 M-EDI 與 EML，兩者皆用於量化光的生物影響，特別是約 480 nm 的藍光波段。

什麼是 M-EDI（黑視素日光照度）？

國際照明委員會（CIE）建議使用一項名為 M-EDI 的晝夜節律指標。該指標用於量化某一光源所提供、能夠刺激視網膜中以黑視素為基礎之感光機制的光照暴露量，其基本計算方法與 EML 相同。此指標用來判定在相同生物效應下，所需的日光照度水平。關鍵差異在於，M-EDI 的數值是以 CIE 標準光源 D65 所對應的照度表示，即對內在感光視網膜神經節細胞（ipRGCs）產生相同刺激的日光照度。因此，M-EDI 可透過將 EML 數值乘以 0.9063 的係數進行換算。

建議水準日間：>250 M-EDI；夜間：<50 M-EDI

什麼是等效黑視素照度（EML）？

另一項關鍵指標是 EML，該指標由 WELL 建築標準引入並廣泛應用。與 M-EDI 類似，EML 用於衡量光對晝夜節律的有效性，但其單位以 lux（照度）表示，並經過調整以反映含黑視素之內在感光視網膜神經節細胞（ipRGCs）的敏感度，而非傳統以錐狀細胞為基礎的視覺（明視）反應。

傳統的 lux（照度）衡量的是人眼所感知的亮度，而 EML 則對此進行調整，以反映光對晝夜節律系統所產生的生物性（非視覺）影響。EML 使照明專業人員能夠評估光源刺激黑視素受體的有效程度，而這些受體對於調節人體生理時鐘至關重要。

WELL v2 標準建議在早晨至少提供 4 小時的 EML 照明，以有效同步（重置）晝夜節律。這樣的光照暴露有助於支持健康的睡眠—清醒節律、提升認知功能，並改善情緒調節。

建議範圍:日間：>150 EML；夜間：<50 EML

在 M-EDI 與 EML 之間的選擇通常取決於應用情境。M-EDI 立基於科學標準化，廣泛應用於研究與技術標準；而 EML 則更偏向實務應用，直接連結到實際健康效益以及 WELL 建築認證。

什麼是晝夜節律作用因子（CAF）？

人眼中包含多種類型的視神經細胞，其中有一類並不負責視覺資訊的處理，而是對光刺激產生反應。當光進入眼睛時，這類稱為內在感光視網膜神經節細胞（ipRGC）的視神經細胞會觸發非視覺性的生物效應，並對褪黑激素與皮質醇等荷爾蒙的分泌產生顯著影響。

當 ipRGCs 暴露於高頻率、高能量的光線時，會抑制人體中褪黑激素的生成，使人感到清醒且充滿精神；相反地，當暴露於低能量光線時，褪黑激素濃度會逐漸上升，使人感到放鬆並產生睡意。因此，光是影響人類晝夜節律的重要外在因素。

Gall 與 Bieske 提出了晝夜節律作用因子（CAF），作為衡量光對人類健康與福祉所產生之非視覺效應的指標。CAF 用於描述光源如何影響晝夜節律系統，而該系統掌管睡眠、警覺性與認知表現等關鍵生理過程。此指標有助於照明設計師理解特定光照暴露如何影響晝夜節律系統，並促進晝夜節律的調節。

CAF 被定義為影響晝夜節律系統的光量與對視覺有用之光量之比值，其計算依據為光源所發出的光譜分佈。建議的 CAF 數值會隨時間而異：白天通常偏好較高的 CAF，以提升警覺性與認知功能；而在傍晚與夜間，較低的 CAF 則更適合用於促進放鬆並為睡眠做準備。CAF 值越高，對褪黑激素的抑制效果越強。

相較於色溫（CCT），CAF 在預測光對褪黑激素抑制效應方面是一項更為精確的指標。初步研究顯示，CAF 可能是研究光對人體生理影響時更具可靠性的指數。

Gall 提出了個別活動、晝夜節律作用因子（CAF）與光源色溫之間的理想組合關係，如下圖所示。

什麼是晝夜節律刺激（CS）？

晝夜節律刺激（CS）指標由照明研究中心（Lighting Research Center, LRC）的研究人員所開發，用於量化光對急性褪黑激素抑制的影響，而這正是晝夜節律系統被啟動的重要指標。CS 依據光的光譜、強度與曝露時間，評估光對人體晝夜節律系統的影響。

與 CIE（M-EDI）與 IWBI（EML）所提出的指標不同，CS 指標不僅考量 ipRGCs 的作用，也納入視桿細胞與視錐細胞在光所引發之非視覺生理反應中的貢獻。值得注意的是，CS 指標處理了人類晝夜節律系統中次加性（subadditivity）的根本問題。該指標依據其抑制褪黑激素的能力，說明在一小時內，特定光強與波長的光照對晝夜節律系統的刺激效果。

CS 值的範圍介於 0（無生物效應）至 1（最大活化）之間，其計算基於視網膜中含黑視素之感光受體細胞的反應特性。這些細胞負責調節褪黑激素的分泌，並影響如睡眠—清醒週期與警覺性等生理功能。

透過即時量測 CS 值，使用者可以準確評估其光環境是否符合人體自然的晝夜節律需求。例如，白天較高的 CS 值（建議範圍：0.3–0.7）有助於提升警覺性與認知表現；而在夜間，CS 值應控制在 0.1 以下，以避免抑制褪黑激素並干擾睡眠。這使得 CS 指標在優化動態照明系統方面特別具有價值，例如應用於工作場所、醫療設施與住宅環境中的晝夜節律自適應照明解決方案。