情緒照明（mood lighting）通常被誤解為人因照明（HCL）。但人因照明則包含更多，因?yàn)樗ㄉ镉行Ч猓蛴幸婊蛭ｋU(xiǎn)，這要取決于正確的應(yīng)用。雖然輻射光譜的相關(guān)部分可能不同，但光照對(duì)植物和動(dòng)物都是有效的，可實(shí)現(xiàn)明確的效果。

在植物生長(zhǎng)和動(dòng)物養(yǎng)殖方面，業(yè)界做了大量的研究。在某些方面甚至比人因照明做的還多。本文詳述了相同波長(zhǎng)對(duì)植物、家畜和人類(lèi)的各種生物效應(yīng)，比較了目前關(guān)于不同屬的相關(guān)知識(shí)，為人因照明（HCL）提供啟發(fā)。

園藝照明的現(xiàn)狀

使用生物有效光譜照明控制在植物栽培領(lǐng)域已經(jīng)相當(dāng)普遍。工業(yè)使用正在滲透，研究進(jìn)一步可能的相關(guān)性正在深入。但是，目前可以使用的基礎(chǔ)研究結(jié)果是植物在不同波長(zhǎng)下的行為。

通過(guò)用隱花色素、光促素和光敏色素刺激，發(fā)現(xiàn)植物會(huì)長(zhǎng)出更結(jié)實(shí)的葉子，并且在小于400nm（UV輻射）的波長(zhǎng)下變得更加耐受應(yīng)激。上述植物不僅在受到這種短波輻射時(shí)是有效的，而且與波長(zhǎng)相結(jié)合時(shí)也是如此（見(jiàn)下圖）。另外，使用少量的紫外線輻射可作為防止真菌感染的一種手段。

圖1a和b：（a）葉綠素a和葉綠素b吸收光譜；(b)以及園藝專(zhuān)用COB LED模塊的發(fā)射光譜 。

400nm和500nm之間的波長(zhǎng)范圍可產(chǎn)生一系列的效果，但不必大量使用。用藍(lán)光照射可以很大程度上防止植物變干（蒸騰）。在家用電器領(lǐng)域，現(xiàn)代冰箱為蔬菜室提供藍(lán)光，有助于保持水果的新鮮度。

但是，這個(gè)波長(zhǎng)范圍也會(huì)導(dǎo)致植物生長(zhǎng)遲緩，這可能導(dǎo)致葉子間的斷層段（侏儒/矮稈植物），從而產(chǎn)生負(fù)面影響。

增加綠色波長(zhǎng)范圍內(nèi)（600nm至700nm）的光可抵消藍(lán)光的生長(zhǎng)阻礙，并可防止葉層之間的斷層段。

紅光（700nm至800nm）反過(guò)來(lái)使植物長(zhǎng)出更大的花朵并以更緊湊的形式生長(zhǎng)。 700nm-800nm的波長(zhǎng)范圍對(duì)植物產(chǎn)生重大影響，特別是對(duì)食用植物的香味。

因此，正確地混合這些不同的波長(zhǎng)范圍可以產(chǎn)生各種光情景，不僅有利于完善植物栽培，而且在能量消耗和植物品質(zhì)方面也有優(yōu)化潛力。通過(guò)進(jìn)行頻譜調(diào)整，可適應(yīng)生長(zhǎng)階段，可實(shí)現(xiàn)能效。多通道系統(tǒng)可以在任何給定的時(shí)間點(diǎn)抑制不需要的生長(zhǎng)因子。用長(zhǎng)波紅光過(guò)早照明不會(huì)改善根部生的長(zhǎng)。但是，在正確的時(shí)間提供紅光，可使西紅柿等水果能夠有針對(duì)性地成熟。確保水果成熟的同時(shí)，最大限度地提高產(chǎn)率。

然而，這種光譜曝光不能通過(guò)光源的整數(shù)值來(lái)定義。單個(gè)μmol值，沒(méi)有區(qū)分任何輻射波長(zhǎng)的差異，在這里沒(méi)有意義，只能指示光源輸出。對(duì)于實(shí)際使用，最好將光分成波長(zhǎng)范圍，并且分配專(zhuān)用照明任務(wù)。

畜牧業(yè)照明現(xiàn)狀

在畜牧業(yè)領(lǐng)域，可調(diào)光譜的光源尚未達(dá)到先進(jìn)水平。盡管在畜牧業(yè)方面已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些影響，但其潛在的生物學(xué)原因還未了解。相比之下，人工照明在牲畜房的使用卻變得越來(lái)越普遍，現(xiàn)在越來(lái)越多的棚舍把家畜關(guān)在里面，無(wú)日照，因此要依靠人工照明。而且，全球肉類(lèi)需求量大幅度增加，家禽需求量已經(jīng)上升到全球第一，甚至超過(guò)了豬肉。

家禽價(jià)格低廉、養(yǎng)殖速度快。在7周時(shí)間內(nèi)，一只小雞可以長(zhǎng)到1.8公斤。根據(jù)目前已有的信息，下面的照明場(chǎng)景是有利的。在生命的最初幾周，綠光有助于良好的肌肉生長(zhǎng)，而藍(lán)光會(huì)增加激素的產(chǎn)生。為了增加食物吸收，使用黃白色的光。如果雞經(jīng)常相互啄食，紅燈可以降低它們的攻擊性，對(duì)同類(lèi)相食的問(wèn)題和抗生素的使用也可以產(chǎn)生積極的影響，但是涉及到確切波長(zhǎng)的試驗(yàn)還沒(méi)有進(jìn)行。雞的視覺(jué)光譜比人類(lèi)的視覺(jué)光譜寬得多。因此，使用傳統(tǒng)光源（調(diào)整為V（λ））難以評(píng)估。其他家禽如鴨、鵝和火雞也是如此。

值得一提的是，480nm的藍(lán)光會(huì)使奶牛保持清醒狀態(tài)，使牛奶產(chǎn)量增加8％。奶牛在640nm以外沒(méi)有視覺(jué)能力。

有關(guān)光照對(duì)養(yǎng)豬業(yè)影響的詳細(xì)評(píng)估尚未進(jìn)行，但由于目前的市場(chǎng)價(jià)格，目前還沒(méi)有進(jìn)行。

在這類(lèi)應(yīng)用中，操作技術(shù)是另一個(gè)對(duì)照明產(chǎn)生重要影響的因素。照明應(yīng)具有特別高的抗頻閃能力。

家畜和植物比人類(lèi)能更快地處理視覺(jué)刺激。采用恒定電流操作是最好的選擇，可對(duì)整體家禽和動(dòng)物健康產(chǎn)生積極影響。

為了調(diào)光，不應(yīng)使用簡(jiǎn)單的PWM方法，而應(yīng)該可以配置一個(gè)“干凈的”脈沖控制因素，在光譜（多通道）照明的情況下也必須同步。如果不能確保，結(jié)果給家畜帶來(lái)壓力，反過(guò)來(lái)又會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。

圖2：“照明均衡器”是一個(gè)11通道的系統(tǒng)，允許光譜調(diào)諧，以更好地控制植物生長(zhǎng)。除了控制生長(zhǎng)或開(kāi)出更大的花，這個(gè)系統(tǒng)還可提供其他好處。

圖3：氣候室內(nèi)的園藝照明

圖4：圖片顯示雞場(chǎng)中常見(jiàn)的光譜照明。

植物、動(dòng)物和人類(lèi)的簡(jiǎn)單比較

如果現(xiàn)在將已知的“植物光譜”與目前在畜牧業(yè)中使用的光譜進(jìn)行比較，很容易看出主要波長(zhǎng)大致是相同的。在這種情況下，關(guān)于光譜組成的幅度，就不能提供明確的結(jié)論。

單個(gè)光譜對(duì)人類(lèi)生物刺激的影響幾乎沒(méi)有研究。目前知道的是，藍(lán)光（480nm）會(huì)抑制褪黑激素的產(chǎn)生，這可以看作是在通用照明領(lǐng)域中使用HCL的第一個(gè)相關(guān)步驟。

植物和人類(lèi)對(duì)光譜波長(zhǎng)的敏感度（接受度）與雞相似（圖5）。

圖5：溫室、家畜和人因照明的波長(zhǎng)及其效應(yīng)比較

陽(yáng)光為各種形式的生命和生物提供了基礎(chǔ)，只有典型的環(huán)境會(huì)影響著各自的光譜：森林和沙漠，丘陵和山谷，土地和水。

根據(jù)在所有三個(gè)領(lǐng)域（植物、家畜和人類(lèi)）的研究、分析和測(cè)試得出的結(jié)論，可以發(fā)現(xiàn)波長(zhǎng)依賴(lài)效應(yīng)之間存在相似性。例如，在雞中，應(yīng)激激素皮質(zhì)醇可以用“紅色”波長(zhǎng)來(lái)減少。

潛在的后果

總的來(lái)說(shuō)，這些過(guò)程和可衡量因素的正確命名仍然存在問(wèn)題。勒克斯和流明就不能擴(kuò)展到紅外和紫外波段。 V（λ）曲線不能有效地表示480nm處的褪黑素抑制。 HCL不適合傳統(tǒng)的照明配置規(guī)格。在招標(biāo)中，與HCL兼容的燈具在流明/瓦的效率方面將會(huì)損失。

由于HCL對(duì)人類(lèi)的影響應(yīng)該通過(guò)曝光程度來(lái)描述，對(duì)于所有其他生命形式和生物，這個(gè)光譜范圍的測(cè)量單位應(yīng)該是μmol。

但是，使用相應(yīng)物種的靈敏度曲線來(lái)評(píng)估同類(lèi)物種的接觸程度，這在雞養(yǎng)殖中已經(jīng)是常見(jiàn)的做法。但是，“雞勒克斯”能適用于所有的鳥(niǎo)類(lèi)？

頻閃對(duì)家畜的影響是眾所周知的。操作頻率高達(dá)1 kHz會(huì)對(duì)家畜的健康產(chǎn)生負(fù)面影響。具有快速“視覺(jué)”反應(yīng)的其他生物包括浮游生物和藻類(lèi)。一般照明領(lǐng)域，這個(gè)情況不容小覷。恒定電流驅(qū)動(dòng)的多通道驅(qū)動(dòng)器可以對(duì)所需的結(jié)果產(chǎn)生積極的影響，因?yàn)楣饩€將永久可用。

結(jié)論

未來(lái)，畜牧業(yè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)照明實(shí)踐也將在普通照明領(lǐng)域建立起來(lái)。這也將有利于HCL，因?yàn)榧夹g(shù)規(guī)格在很大程度上可以轉(zhuǎn)移。為了確保規(guī)劃的安全性，有必要明確產(chǎn)品功能。