メラノピック比を解説
目によって物を見ることができるのは、目の桿体と錐体が光を受け取り、脳に信号を送るからです。また、目から入ってくる光は物を見る以外にも人間に影響を与えています。網膜にある光感受性網膜神経節細胞 (ipRGC) と呼ばれる細胞は、体内時計、あるいはサーカディアン(概日)リズムを調整するメカニズムを形成しています。光が目に入ると、各ipRGCでメラノプシンと呼ばれる光感受性タンパク質が放出されます。メラノプシンは日中は睡眠誘発ホルモンのメラトニンを抑制し、夜に光が弱まるにつれてメラトニンの生成を徐々に増やします。この光とサーカディアンリズムの関係について、わかりやすく解説したブログ記事をご紹介いたします。
Luminus Devices 高輝度・高出力・高効率 LEDはこちら
Luminus Devices 一般照明向け LEDソリューションはこちら
Salud COB LEDラインアップはこちら
Luminus Devices 技術ブログはこちら
お問い合わせはこちら
メラノピック比とは何ですか?
明所視とは、日中、明るい空間で見られるもの、つまり光の視覚的影響を指します。 人間の目の桿体と錐体は光を受け取り、脳に信号を送ります。 人間の目が光と色をどのように認識するかについて詳しくは、この記事をご覧ください。
メラノピックビジョン
過去 20 年間に、研究者らは目に他の光感受性細胞、つまり視覚処理に関与しない細胞を発見しました。 網膜では、色と影に敏感な桿体および錐体の上に散在している網膜神経節細胞 (RCG) があり、光感受性網膜神経節細胞 (ipRGC) とも呼ばれます。 ipRGC は、脳の視床下部領域への主要な神経経路、体内時計の位置、つまり体内の周期、つまり概日(サーカディアン)リズムを調整するメカニズムを形成します。
これらのリズムを整えるために、光が目に入ると、各ipRGCでメラノプシンと呼ばれる光感受性タンパク質が放出されます。 多段階のプロセス (図1に示す) で、メラノプシンは日中は睡眠誘発ホルモンのメラトニンを抑制し、夜に光が弱まるにつれてメラトニンの生成を徐々に増やします。 なぜなら、メラノプシンは日光の原色である青とシアンに最もよく反応するからです。 したがって、人間の目は視覚刺激として光に反応しますが、メラトニンを放出することで体がホルモン的に反応するようにも引き起こします。 さらに、RGC は視覚障害者であっても概日(サーカディアン)効果を制御します。
図1:メラトニン抑制・生成の多段階プロセス
■メラノピック比とは?
メラノピック比* (MR) (メラノピック/明所視比、M/P 比、または MP 比とも呼ばれます) は、サーカディアンリズムに対する光の影響、つまり光源が人間のサーカディアンシステムをどれだけ刺激するかを定量化します。 基本的に、光源の MR 比が高いほど、サーカディアン効果が強くなり、覚醒と覚醒をより強力に促進します。
図2は、人間の明所視 (視覚) とメラノピック (サーカディアン) の反応曲線を比較しています。曲線のピークは、光に対する目のピーク反応を表しています。 視覚的には、人間の目は緑色または緑がかった黄色の光に最も強く反応します。 生物学的には、青色光は最も強力な反応を引き起こし、メラトニンの生成を抑制し、覚醒を促進します。
図2:明所視とメラノピックの反応曲線
標準 LED 光源のメラノピック比
私たちが過去に照明に使用していたキャンドルの相関色温度 (CCT) は約 1900 K で、非常に暖かい光です。 最近では、表1に示すように、LED によって電球や照明器具の CCT と色スペクトルを微調整できるようになりました。
表1:LEDのCCTとMR(メラノピック比)
人工光源は、さまざまな明るさレベル (ルクス) およびさまざまな CCT で設計できます。 暖かい電球の CCT は約 2200 K で、MR は低くなります。 青/シアンの波長が少なく、夜間のリラックスや睡眠の準備に最適です。
対照的に、約 6500 K の低温 CCT を備えた光源は、青/シアンが多くなり、メラトニン生成が抑制される高い MR を持つ傾向があります。 日中使用し、学校、工場、オフィス、制御室などで注意力と生産性をサポートするのに最適です。図3は、さまざまな光源のカラー プロファイル (SPD) を比較しています。
図3:さまざまな光源のカラープロファイル(SPD)
図4は、さまざまな CCT を持つ光源が一般的な人間の目にどのように見えるかを示しています。 6500 K では「冷たい」青になり、光が 3000 K の範囲以下になると「暖かい」黄オレンジ色になります。 この図には、相関する CIE 座標が含まれています。 人間が色温度を「暖かい」光 (低 CCT) および「冷たい」光 (高 CCT) として認識する用語は、黒体色温度の実際の測定値とは逆であることに注意してください。 黒体放射体の場合、数値が大きいほど温度(ケルビン度)が高いことを意味します。
図4:さまざまなCCTを持つ光源の見え方
この議論の目的上、暖かい光と冷たい光について言及する場合は、黒体温度ではなく知覚 CCT を指します。 相関色温度 (CCT) と黒体放射体の詳細をご覧ください。
What do CCT, CIE, and SPD mean in LED lighting?(外部リンク)
Luminus社ブログはこちら(外部リンク)
Luminus社製品お問い合わせはこちら
まとめ
人間の目に入る光は、視覚のみならず、サーカディアンリズムにも影響を与えます。サーカディアンリズムに対する光の影響と視覚に対する光の影響の比をメラノピック比と呼んでいます。メラノピック比を意識して、体内時計を整える照明環境を作りましょう。
関連情報
Luminus Devices 高輝度・高出力・高効率 LEDはこちら
Luminus Devices 一般照明向け LEDソリューションはこちら
Salud COB LEDラインアップはこちら
Luminus Devices 技術ブログはこちら
お問い合わせはこちら
関連リンク
商品別
- 半導体・電子部品
- アンプ
- オペアンプ
- コンパレータ
- クロック
- リアルタイムクロック
- 水晶発振器・発信子
- 有線インターフェイス
- USB
- イーサネット
- ビデオ・オーディオ
- その他(有線インターフェイス)
- 無線インターフェイス
- WLAN・コンボ
- Bluetooth・BLE
- NFC・RFID
- その他(無線インターフェイス)
- アイソレーション
- フォトカプラ
- デジタルアイソレータ
- マイコン・プロセッサ
- 8Bit・16Bit
- ARM
- AI・DSP
- モータドライバ
- ブラシレスDC
- ステッピング
- 電源
- レギュレータ・LDO
- スイッチングDCDC
- 複合電源(PMIC)
- LEDドライバ
- バッテリマネージメント
- その他(電源)
- RF・マイクロ波
- RFモジュール
- ミリ波
- アンテナ
- センサ
- 温度・湿度・環境
- 加速度・モーション・ジャイロ
- 近接・ToF
- 圧力センサ
- 磁気センサ・ホール素子・電流
- 光電センサ
- ポジション(位置・角度)
- その他(センサ)
- ASIC・FPGA・PLD
- FPGA
- PLD
- ASIC
- その他カスタム
- メモリ
- DRAM
- FLASH
- その他(メモリ)
- ディスプレイ
- 電子ペーパ
- LCDパネル
- ASSP(特定用途向け)
- 音声合成
- セキュリティ
- その他(ASSP(特定用途向け))
- ディスクリート
- ゲートドライバ
- MOS-FET
- SiC/GaN (FET/Diode)
- IGBT
- LED
- ダイオード
- 保護素子
- TVSダイオード
- サイリスタ・トライアック
- ヒューズ
- バリスタ
- 受動部品
- トランス
- インダクタ
- 抵抗
- コンデンサ
- コネクタ・スイッチ
- ボード間
- その他(コネクタ・スイッチ)
- その他(半導体・電子部品)
- 放熱
- オーディオ
- その他(その他)
- ソフトウェア
- クラウド
- エンタープライズソフトウェア
- 組込ソフト
- セキュリティ
- OS・開発ツール
- 計測・測定・表示機器
- 測定機器・計測機器
- テスタ・モニタリング
- ディスプレイ・DLP
- その他(計測・測定・表示機器)
- 検査・分析機器
- 検査機器(破壊・非破壊)
- 解析機器
- その他(検査・分析機器)
- ICTソリューション
- ネットワーク機器
- ストレージ機器
- シミュレータ・テスタ
- サーバ
- セキュリティ
- サービス
- その他(ICTソリューション)
- 組立・ロボティクス
- 組立・実装装置
- 産業用ロボット
- サービス用ロボット
- その他(組立・ロボティクス)
- レーザー・光学部品
- レーザー加工・微細加工
- 半導体レーザー
- LED・光ランプ
- ランプ
- 白色LED
- 波長別LED
- その他(レーザー・光学部品)
- 組込コンピュータ
- CPUボード
- CPUモジュール
- 産業用マザーボード
- Mini-ITXボード
- 小型SBC
- VME/VPXボード
- 組込システム
- 産業用PC
- パネルコンピュータ
- その他(組込コンピュータ)
- 拡張ボード
- カメラおよび周辺機器
- 特定用途向け・その他
- IP・ライセンス
- 組込モジュール
- ドライビングシミュレータ
- ソーラー・太陽電池系
- サービス
- 開発委託・セミナ・検収・メンテナンス等
- 医療機器
- 医療機器