ANSI/IES LM-79-19 APPROVED METHOD:OPTICAL AND ELECTRICAL MEASUREMENTS OF SOLID-STATE LIGHTING PRODUCTS
ANSI/IES LM-79-19 认可方法：固态照明产品的光度与电学测量

本标准规定了固态照明产品光度与电学测量规范，分别从试验环境条件、电学测量要求、试验准备、光学测量系统要求几个方面阐述标准要求，通过标准规范测量要求以减少实验室之间测量结果差异。

固态照明产品光度参数是在一定电学及温度条件下进行测量，并且试验条件需要在测试报告中写明。固态照明产品光度参数包括：总光通量、光效、发光强度、色度坐标、相关色温、显色指数、色度均匀性。特殊照明（例如植物照明）光度参数包括：辐射强度、光子强度、辐射通量、光子通量、辐射效率、光子效率。

1、试验环境条件
固态照明产品光度与电学参数受环境温度变化或空气流动影响而变化，因此需要严格规范试验环境条件，标准分别从环境温度、灯具温度、气流、灯具安装条件、振动、杂散光、湿度几个方面规范测量要求。
环境温度要求 25°C±1.2°C，测量位置距离固态照明产品在1.5 米范围以内，且测量高度与固态照明产品保持一致；相对湿度10%-65%；灯具温度测量包括光引擎温度监测点Tb及驱动器温度监测点 Td，温度监测点测量公差为±2.0°C；空气流动控制在 0.20 m / s 以内；灯具安装时无振动及无明显散热影响；严格控制杂散光。

2、电学测量要求
交流电源要求：在规定频率（通常为 60Hz 或 50Hz）下输出正弦电压波形，总谐波失真THD或者谐波分量均方根（RMS）总和要求在3%以内，频率公差要求±2Hz，电压输出有效值控制在±0.2%以内，电源电流峰值因数为 10以上。
直流电源要求：直流电压控制在±0.2%以内，交流电压分量或者纹波系数控制在0.5% 以内。
测试电路要求：四端法测量电学参数即电压为被测样品两端电压；电路最大电阻小于 0.5ohms（Ω）；电路最大电容小于 1.5 纳法拉（nF）；参考电路在测量固态照明产品时无需使用。
电表精度要求：功率计内部阻抗至少为 1MΩ；交流电压有效值（ 60 Hz 正弦波形）精度 0.4%；交流电流（ 0.5Hz 至 1kHz 频率）精度 0.6%或者（ 1kHz 至 100kHz频率） 精度2.0%；有功功率（0.5Hz 至 1kHz频率 ）精度1.0%或者（ 1kHz 到 100kHz频率）精度 2.0%；频率范围100kHz；总谐波失真（THD）计算方法为谐波分量均方根（ RMS） 总和（ 100kHz 频率为2 到 50 数量级/ 1MHz以上频率为 2‐100数量级 ）除以基频；直流电压精度 0.1%；直流电流精度0.1%。

3、试验准备
固态照明产品测试时需达到光电参数稳定及热平衡，样品稳定时间从 30 分钟至 2 小时以上，当在20分钟内以最大10 分钟间隔至少取三个光输出及功率变化在 0.5%以内，则判断样品达到稳定。

4、光学测量系统要求
积分球系统：总光通量测量可以采用光度探头或者光谱分析仪，光度探头存在V (λ)匹配误差（f1'<3%），光谱分析仪无V (λ)匹配误差，光谱范围380nm-780nm，波长扫描间隔小于5nm，波长不确定度小于0.5nm。当积分球在4Π测量时，被测样品总表面积应小于积分球总面积2%，在2Π测量时，被测样品总表面积应小于积分球总面积1%。

光度计系统：结构要求为Type-C 型分布光度计；光度探头V (λ)匹配f1'<3%，余弦响应f2小于 2％；当采用光谱分析仪测量色度均匀性时，光谱范围380nm-780nm，波长扫描间隔小于5nm，波长不确定度小于0.5nm。

参考标准：
ANSI/IES RP-16-17 Nomenclature and Definitions for Illuminating Engineering. New York: Illuminating Engineering Society; 2017.
IES LM-78-17 IES Approved Method for Total Luminous Flux Measurement of Lamps Using an Integrating Sphere. New York: Illuminating Engineering Society; 2017.
IES LM-75-01/R12 IES Guide to Goniometer Measurements, Types, andPhotometric Coordinate Systems. New York: Illuminating Engineering Society; 2012.
Illuminating Engineering Society. TM-16-17; Solid State Lighting Sources and Systems. New York: IES; 2017.
International Standards Organization (ISO) and International Electrotechnical Commission (IEC). Uncertainty of Measurement – Part 4: Role of Measurement Uncertainty in Conformity Assessment. Geneva: IEC; 2012. (ISO/IEC Guide 98-4: 2012. Also: JCGM 106:2012).
Illuminating Engineering Society. LM-82-12; IES Approved Method for the Characterization of LED Light Engines and LED Lamps for Electrical and Photometric Properties as a Function of Temperature. New York: IES; 2012.
UL, LLC. ANSI/UL 1598-2008: UL Standard for Safety Luminaires. Sec. 19.7 and 19.10-16. Northbrook, Ill.: UL; 2008.
UL, LLC. ANSI/UL 153 -2014; UL Standard for Safety Portable Electric Luminaires. Northbrook, Ill.: UL; 2014.
International Standards Organization (ISO) and International Commission on Illumination (CIE). Characterization of the Performance of Illuminance Meters and Luminance Meters. Vienna: CIE; 2014. (ISO/CIE 19476:2014. Also: CIE S 023/E:2013).
Illuminating Engineering Society. LM-20-13; IES Approved Method: Photometry of Reflector Type Lamps. New York: IES; 2015.
Illuminating Engineering Society. LM-46-04/R14; IESNA Approved Method for Photometric Testing of Indoor Luminaires Using High Intensity Discharge or Incandescent Filament Lamps. New York: IES; 2015.
Miller CC, Hastings H, Nadal ME. A snapshot of 118 solid state lighting testing laboratories’ capabilities. LEUKOS. 2016 Jun 23:47-56. DOI:10.1080/15502724.2016.1189834.
Illuminating Engineering Society. ANSI/IES TM-30-18; IES Method for Evaluating Light Source Color Rendition. New York: IES; 2018.

照明光品质评价体系分 3 部分：光生物安全、光品质、非视觉效应。

1、光生物安全：

CIE S009 / E：2002 Photobiological safety of lamps and lamp systems
IEC 62471：2006 Photobiological safety of lamps and lamp systems
IEC /TR 62471－2 Photobiological safety of lamps and lamp systems—Part 2: Guidance on manufacturing requirements relating to non-laser optical radiation safety
GB/T 20145-2006《灯和灯系统的光生物 安全性》
GB/T 30117.2《灯和灯系统的光生物安全第 2 部分：非激光光辐射安全相关的制 造要求指南》
IEC/TR 62778 “应用 IEC 62471 评估光源和灯具的蓝光危害”
GB 7000.1-2015《灯具第 1 部分：一般要求与试验》

2、光品质： GB 50034-2013《建筑照明设计标准》相关参数要求包括照度、照度均匀度、亮度、色温、 显色指数、统一眩光值。

2.1综合型
GB 50034-2013 建筑照明设计要求标准
GB/T 13379-2008（NEQ ISO 8995：2002）视觉工效学原则室内工作场所照明
GB/T 26189-2010（IDT ISO 8995：2002/CIE S008/E：2001） 室内工作场所的照明
ISO 8995-1:2002(E)/CIE S008/E：2001 Lighting of work places -- Part 1：Indoor
ANSI/IESNA RP-1-04 American National Standard Practice for Office Lighting
EN 12464-1：2011 Light and lighting — Lighting of work places — Part 1：Indoor work places
CIE 205：2013 Review of Lighting Quality Measures for Interior Lighting with LED Lighting Systems
CIE 218-2016 Research Roadmap for Healthful Interior Lighting Applications

2.2色温
CIE015-2004 Colorimetry
ANSI C78.377-2017 American National Standard for electric lamps -Specifications for the Chromaticity of Solid State Lighting（SSL） Products

2.3显色指数
CIE013.3-1995 Method of Measuring and Specifying Colour Rendering Properties of Light Sources
GB/T 5702-2003 光源显色性评价方法
GB/T 26180-2010（IDT CIE 13.3-1995） 光源显色性的表示和测量方法
CIE 177:2007 Colour Rendering of White LED Light Sources
IES TM-30-15 IES Method for Evaluating Light-Source Color Rendition
CIE TN224-2017 Colour Fidelity Index for accurate scientific use
CIE TC1-91 Methods for Evaluating the Colour Quality of White-Light Sources

2.4眩光
CIE 117-1995 discomfortable glare in interior lighting
GB/Z 26212-2010（IDT CIE 117-1995） 室内照明不舒适眩光
CIE 190：2010 Calculation and Presentation of Unified Glare Rating Tables for Indoor Lighting Luminaires
CIE JTC 7（D3/D1） Discomfort caused by glare from luminaires with a non-uniform source luminance
CIE TC 2-86 Glare Measurement by Imaging Luminance Measurement Device (ILMD)

2.5频闪
IEC TR 61547 -1 Edition 2.0（2017-10） Equipment for general lighting purposes –EMC immunity requirements –Part 1：An objective light flickermeter and voltage fluctuation immunity test method
IEEE Std 1789 Recommended Practices for Modulating Current in High-Brightness LEDs for Mitigating Health Risks to Viewers
CIE TN 006：2016 Visual Aspects of Time -Modulated Lighting Systems-Definitions and Measurement Models

2.6VICO指标
CSA035.1-2016 LED 照明产品视觉健康舒适度测试第 1 部分：概述
CSA035.2-2017 LED 照明产品视觉健康舒适度测试第 2 部分：测试方法-基于人眼生理功能的测试方法及技术要求
CSA035.3-2017 LED 照明产品视觉健康舒适度测试第 3 部分：测试方法-基于眼底功能的测试方法及技术要求

2.7噪声
GB/T 14044-2008 管形荧光灯用镇流器性能要求
GB/T 9473-2017 读写作业台灯性能要求
Energy Star
Program Requirements Product Specification for Lamps (Light Bulbs) Eligibility Criteria Version 2.1
Program Requirements Product Specification for Luminaires (Light Fixtures) Eligibility Criteria Version 2.0

2.8其它
CIE 095-1992 Contrast and Visibility

3、非视觉效应：

3.1 CIE 158-2009 OCULAR LIGHTING EFFECTS ON HUMAN PHYSIOLOGY AND BEHAVIOUR （ 人眼照明对于人体生理和行为的影响）
国际照明委员会技术报告：
第一部分重点关注照明质量包括：人类需求、结构整合和经济约束。

第二部分“光明与黑暗的神经生理学”包括：
1）人活动节律分类；
2）昼夜节律的生理体现、控制昼夜节律的大脑结构、光的影响；
3）褪黑激素分泌的节律影响、光对夜间褪黑激素的抑制作用、健康与褪黑激素周期的关系；
4）皮质醇分泌的节律、光的影响；
5）心率、生殖激素影响；
6）免疫系统的昼夜节律、季节性变化。
第三部分“视觉系统和生理学”包括：
1）视觉系统、眼睛结构、明视觉和暗视觉函数；
2）非视觉光感的定位；
3）昼夜节律的眼睛敏感度影响因素；
4）随年龄增长，晶状体变厚且变得更不透明，到达视网膜的光线减少，且短波长的光影响更大，昼夜节律振幅减少。
第四部分“行为对健康人的影响”包括：
1）行为绩效的昼夜节律；
2）日间照明的影响；
3）夜间照明的影响；
4）昼夜相移；
5）低频闪烁对工作效率的影响。
第五部分“照明的治疗效果”包括：
1）情感障碍；
2）睡眠障碍；
3）昼夜节律与药物治疗；
4）神经系统障碍：阿尔茨海默氏症与相关的痴呆症。
第六部分“照明研究方法”包括：
1）光测量；
2）曝光量和照明计量；
3）研究方案的设计问题。
第七部分“建筑和生活方式应用”包括：
1）健康照明通则；
2）照明品质基础需符合生态平衡；
3）日间工作时，实现健康照明建议包括利用太阳光、重点作业区域提高照明、只传递需要的光；
4）夜班工作时，提供生物有效照明。

3.2.1 DIN SPEC 5031-100-2015 通过人眼的光对人的褪黑色素影响
光敏感性视网膜神经节细胞（ipRGC）存在自身的作用光谱，为了确保科学研究或者应用研究的可比性、或者为了制定照明计划需使用统一的评估方法，对光的非视觉作用所涉及作用光谱，非视觉 辐射值评估方法、非视觉作用系数、非视觉日光当量以及与年龄相关的矫正系数等可参见由德国标准化协会光学技术标准委员会推出的DIN SPEC 5031-100-2015 标准化文件。

3.2.2 DIN SPEC 67600-2013 生物效应照明设计指南
设计指导原则中对进入人眼的光的非视觉作用提供参考，设计以及使用对人体生理有效的光的主要目标是： 通过在人们的活动时间内对表现与专注度施加正面影响，以及在人们的休息时间内提高人们的精力恢复速度来稳定人体生理节律系统。
对人体生理有效的光应达到如下效果：
（1）稳定个体的生理节律；
（2）暂时性建构睡眠-清醒周期，最好能让它与 24 小时昼夜节律相同步；
（3）增强生物钟的振幅；
（4）专注状态的激发与增强；
（5）稳定工作能力，并 减少即时疲劳；
（6）增加快体力恢复；
（7）改善情绪（比如避免忧郁）；
（8）增强人体免疫系统。指导原则中概括了影响光生物效应的 7 个基本因素。
生理有效光的设计需求随着场所不同而不同，设计指导原则对于教育设施、老年人的家居与疗养院、医疗诊所、办公室、控制室和交通枢纽提出了设计建议，明确指出了在不同地方的生理有效光的推荐指数。

3.3 CIE TN 003：2015 Report on the First International Workshop on Circadian and Neurophysiological Photometry（昼夜节律和神经生理学光度测量工作组报告）
报告重点关注眼睛在处理光信息时的作用以及对眼睛所接收到的光照的测量，尤其强调其产生的生理方面和光生物方面的影响。
光照可以导致生理节律、激素分泌以及其他一些行为表现的改变，诸如，生物钟的改变、 时差、褪黑素抑制以及瞳孔收缩、照明适应和生理上的反应。这些诸多方面的影响都决定于一个新的眼球内的光感知系统，即黑视蛋白的发现。
人类视锥细胞和视杆细胞一共包含了 4 种不同的光色素，每一种都有各自不同的宽光谱范围的光谱灵敏度曲线，并且他们各有交叉，最终决定了人眼对光辐射的可见度。Scone 感光色素对短波长的光最敏感，其次是 rod 光色素（rhodospin），M cone，L cone 对长波较为敏感。黑视蛋白的最敏感波长在 scone 视蛋白和 rhodospin 中间约为 480nm。
由于所有 5 种不同的光色素都在新的感光系统中被找到，应该建立一个完整的模型以包括这 5 个刺激值。为了更好地利用这个模型，光照应该能被测量到更多信息以分别得到这五个刺激值。所以现在对进行生理节律和神经生理相关的实验时，建议仔细的测量出完整的光谱信息，然后利用提供的计算工具算出这五个部分。
研讨会共识声明：
A、视网膜组织和褪黑素
脊椎动物视网膜上的感光细胞被分为三种类型，负责暗视觉的视杆细胞，负责明视觉的视锥细胞以及自主感光神经节细胞。
B、感光尺寸：五种宽带灵敏度公式
通过 SIDData 计算五种光谱权重值的方法。
C、晶状体老化的影响
相比于标准观察者（32 岁），老年人（70 岁）在同等能量的照明条件下，抵达视网膜的 辐照度百分比低于标准观察者。年龄对于与明视觉相关的透过率降低的影响要低于对 α-opic视蛋白灵敏度相关的透过率的影响。因为明视觉的视函数光谱范围更窄并且更加集中于长波范围，所以在与年龄相关的可见度下降方面或许低估了在非视觉光感受灵敏度方面的降低。
D、光谱灵敏度
ipRGC 整合了它自己的黑视蛋白驱动的光谱灵敏度和由视锥细胞与视杆细胞内的感光 器所接收到的信号。每个光探测器的机制都有明确的光谱敏感度公式，它由五个人类感光色 素的频谱效率和眼睛的光谱转化率特性决定。黑视蛋白 480nm；杆状细胞中的视蛋白 rhodopsin 505nm~510nm；scone 视蛋白 440nm；M cone 视蛋白 545nm；L cone 视蛋白 570~575nm。
E、生理节律和神经生理对光照的反应

3.4 ISO/TC274/N 0292 工作场所生物效应人工照明面临的机遇和挑战
新型节能和智能照明技术在“生物效应人工照明”领域中的应用尤其是考虑到照明的非视觉效应时，机遇和挑战并存。 ISO-TC274 N0292 对“生物效应人工照明”面临的 4 个机遇和 18 个挑战作出叙述。

3.5 ISO/TR 21783 集成照明设计指南
ISO/PDTR 21783:2016 Light and lighting — Integrative lighting — Non-visual effects报告确定适合在照明应用中可安全有效使用的材料，关键光参数包括：光谱组成、照射强度、光照射总量、 随时间变化的动态照明，对工作场所的日间和夜间照明、健康和护理场所照明、教育场所照明需求。

♦ 紫外辐射通量测试应用
♦ 植物生长灯光色测量应用
♦ COB/LED集成排测机应用
♦ CCD光谱辐射分析仪应用

IESNA TM-15-11 Luminaire Classification System for Outdoor Luminaires
IESNA TM-15-11 户外灯具分类系统

北美照明工程协会（IESNA）户外灯具分类系统按照光强分布范围将户外灯具分为六类：Type I、Type Ⅱ、Type Ⅲ、Type Ⅳ、Type Ⅴ、Type VS。

IESNA TM-15-07 户外灯具分类系统旧版本中户外灯具按照截光类型分类：全截光型、截光型、半截光型或非截光型。

IESNA TM-15-11 户外灯具分类系统新版本中户外灯具按照BUG分类。
户外灯具分类系统将户外灯具划分为三个一级立体角光强分布范围，每个一级立体角划分为十个二级立体角，分类系统量化每个一级及二级立体角占光源或灯具总光通量比例。

下面表格依次是：B后射光等级、U上射光等级、G眩光等级-非对称灯具（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类灯具）、G眩光等级-对称灯具（Ⅴ、VS两类灯具）

户外灯具BUG分类及评价报告（Cooper Photometric Toolbox）

CIE 117-1995技术报告.室内照明的不适眩光
CIE 117-1995 Technical Report Discomfort Glare in Interior Lighting

标准中第4项 统一眩光值（UGR）计算公式：

L 观察者眼中每个灯具发光部分亮度（cd/m*2）
Lb 背景亮度（cd/m*2）
ω 观察者眼中每个灯具发光部分立体角（sr）
p 每个灯具古斯位置指数（与视线偏离程度）

DIALux照明设计软件是依据CIE 117-1995技术报告.室内照明的不适眩光来处理UGR计算。
UGR表格是根据标准中非常具体条件下计算得到结果，计算时需要考虑很多限制条件。
-室外照明UGR无适用
-道路照明UGR无适用
-间接光输出占比超过65%时UGR无意义
-光束角大于90%时适用
-标准中定义古斯位置适用

同时需要满足下列限制条件
-一种灯具适用
-旋转或者两轴对称灯具适用
-矩形房间适用
-房间无阻碍
-固定距离高度比（SHR=0.25或者1.0）

UGR校正值
-传统灯具必须校正UGR数值
-LED照明灯具校正时参考1000lm光通量无意义
-校正UGR(Φ) = UGR(Φ0) + 8log (Φ/Φ0)

相关标准指引：
CIE 190-2010室内照明灯具用统一眩光值表的计算和引用
CIE 190-2010 CALCULATION AND PRESENTATION OF UNIFIED GLARE RATING TABLES FOR INDOOR LIGHTING LUMINAIRES

CIE S 008/E:2001 (ISO 8995-1:2002) 室内工作场所的照明
CIE S 008/E:2001 (ISO 8995-1:2002) - Lighting of work places

EN 12464-1-2011光和照明,照明的工作场所.第1部分:室内工作场所
EN 12464-1-2011 Light and lighting - Lighting of work places - Part 1: Indoor work places