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2025-08-01 11:00:00
神経型カメラで撮影されたシリウスバイナリスターシステム
Satyapreet Singh、Chetan Singh Thakur、Nirupam Roy、インド科学研究所
人間の視力を模倣するカメラは、天文学者にとって重要な利点を持つ可能性があり、同じ画像で非常に明るく薄暗いオブジェクトをキャプチャし、モーションブラーなしで動きの速いオブジェクトを追跡できます。
従来のデジタルカメラは、ピクセルのグリッドを1秒に何度もサンプリングし、毎回あらゆるピクセルのデータを記録することで動作します。イベントカメラとも呼ばれる神経型カメラは、非常に異なって機能します。各ピクセルは、その場所の明るさが変化した場合にのみサンプリングされます。センサーのポイントが前の読み取り値と同じ輝度を見ている場合、新しいデータは保存されません。これは、人間の目によって感覚情報がどのように収集されるかに似ています。
このアプローチにはいくつかの利点があります。変化するピクセルのみが記録されているため、同じビデオのデータが少ないデータを保存し、はるかに高いフレームレートで動作できます。これに加えて、ピクセルが線形のものではなく対数スケールで光子を検出するため、従来のカメラで撮影されたフレームを飽和させる非常に明るいオブジェクトの隣であっても、非常に薄暗いオブジェクトをキャプチャできます。
天文学のためのこの技術の可能性を探るために、 チェタン・シン・タクール インド科学研究所で、ベンガルールと彼の同僚は、インドのウッタルカンド州のアリヤバッタ観察科学のアリャバッタ研究所で、1.3メートル型型の望遠鏡に神経型カメラを設置しました。
彼らははっきりと捉えることができました 地球と月の間を通るmet石、 同様に Siriusバイナリシステムの画像、シリウスAで構成されています – 夜空で最も明るい星 – とシリウスB
シリウスAはシリウスBよりも約10,000倍明るい、 つまり、従来のセンサーを使用して単一の画像ではっきりとキャプチャできないことを意味します、と言います マーク・ノリス 英国の中央ランカシャー大学で、作業に関与していませんでした。
Singh Thakur氏によると、神経型カメラは、フレームレートが高いため、動きの速いオブジェクトの検出にも非常に優れています。 「数キロハーツのように、本当に高速になることができます。何かが本当に速く動いている場合、それをキャプチャできることです。通常のカメラは動きのぼやけを与えます。」
望遠鏡には、多くの場合、必要に応じて内外に切り替えることができる複数のセンサーがあります、とノリスは言います。神経型カメラは、非常に明るいオブジェクトと非常にかすかなオブジェクトを同時に見たい状況、または最近発見されたような速い動きのオブジェクトを見るために、天文学者の兵器庫の別のツールになる可能性があります 星間オブジェクト3I/アトラス、私たちの太陽系を駆け抜けています。
通常、動きの速いオブジェクトを追跡するには、それを追跡するために望遠鏡をパンする必要があります。しかし、神経変動カメラは、正確なポイントでオブジェクトの動きを正確に追跡し、背景を保持してその場所を解決することもできます。
「それがどれほど明るいかを知りたいですか？それともどこにあるのか知りたいですか？それは量子機械的なもののようなものです。両方を同時に知ることができません」とノリスは言います。 「まあ、これは、潜在的に、両方を同時に知ることができる方法です。」
しかし、神経型カメラはいくつかの独自の利点を提供しますが、すべてのアプリケーションに使用される可能性は低いです。それらの解像度は、デジタルカメラで一般的に使用されるセンサーの種類である電荷結合デバイス（CCD）よりも低い傾向があり、CCDの95％と比較して、最大78％の効率で光子をキャプチャします。これは、従来のセンサーが検出限界で非常に薄暗いオブジェクトをキャプチャする可能性が高いことを意味します。
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#私たちの目のように機能するカメラは天文学者を後押しする可能性があります