前々回の記事のプロミネンスですが、結構な分解能で撮れていたのでどれくらいのスケールで形が変わっていくかを知りたくて、2018年6月17日午前11時30分からほぼ10分間隔で3時間ちょっと撮影を続けました。合計24ショット撮りそれをGIFアニメーションにしたものが以下の映像です。


動画にするにしてはコマ数が少なすぎるので、GIFアニメにしてみました。ただ、変化部分が小さいのでトリミングしてサイズを1024x576にしています。途中止まってしまうことがあるようなので、その際はページを再読み込みしてみてください。

細かい写り具合は撮影状況や画像処理によって大きく変わるのですが、大まかな動きを見ると最初小さめの三角型だったのが、少しづつ広がって釣鐘型のように形が変わっていくのがわかると思います。

撮影と画像処理は結構大変で、基本的にエタロンもCMOSカメラの位置もPSTでのピントも変えないようにと思っていたのですが、赤道儀が回転することによる重力のかかりたの変化なのか、それとも温度の変化なのかわかりませんが、何十分かに一回はピントを合わせる必要があるくらい、なぜか焦点がずれ続けました。また、プロミネンスの写り具合が画像処理に大きく依存します。画像処理もできるだけ同じような工程で進めましたが、やはりなかなか同じにはならないようです。

それぞれの動画は500フレームで撮影し、保存した.serファイルからAutoStakkert!3でスタックします。ファイル選択時に、複数本最初に選ぶことで、一回の設定で一度に選んだぶんだけの動画を処理できます。その時にSharpendオプションを選んで、Registaxなどの後処理を簡略化しました。光球面や惑星などに比べて、プロミネンスの場合Registaxの効果は限定的なのでこれでも十分との判断です。

PhotoShopもアクションで擬似色化の処理を自動化しています。その後、PhotoShop上でレイヤーを利用して一枚一枚手合わせで位置とカラーバランスを調整していきますが、これが一番大変でした。最後はPhotoShopのタイムラン機能を使いgifアニメ化しています。

時間も手間もかかりますが、出来上がったものを見るとこれはなかなか面白いです。もう少し安定に写し出せるように経験を積んで、フレアクラスの大きなものが刻一刻と変わっていくのをいつか撮影出来たらと思っています。

前回の惑星撮影で、どうやらLX200-25の光軸があっていないのではないかという結論だったので、今回光軸合わせに注意しながら、再度木星を撮影してみました。

やったことは、LX200-25で木星を導入し5倍のバローとCMOSカメラをつけて、ほぼ撮影の状態に近くして、PCの画面を見ながら木星の衛星がとにかく丸くなるように副鏡のネジを調節すること。その際の注意は、調整のたびに衛星を画面の真ん中に持ってくることと、ピントをきちんと合わせること。ピントを合わせる際はミラーシフトの影響をなくすために、マイクロフォーカスのみでピントを合わせることです。

やってみてわかったことは、時計の短針で1時間分、すなわち30度もネジを回したら衛星が余裕でひしゃげてしまうことでした。なので昼間にそこそこ合わせてたとしても、合わせこみのレベルが全然足りていなくて、もう一段階高い精度で合わせる必要があったということです。それでも実際には、シンチレーションもしくは筒内気流の影響で、常に像は揺れていてなかなか最適点がわからず、像が完全に丸にはならないので、まだ合わせ込めていない気もしています。3つあるネジの2つのみを使って合わせたのですが、原理的には角度のみなのでこれで正しいと思うのですが、3つ目のネジを触る必要があるのでしょうか?3つ目を触るということは副鏡の角度を変えるというのに加え、光軸方向にオフセットを加えているだけの気がします。

いずれにせよ、前回より光軸ははるかに良くはなったので撮影を試しました。カラー動画一本とモノクロ動画一本を撮ったところで曇ってきたのでたいした時間はかけれませんでしたが、カラーだけで処理した画像を見ると、去年C8で撮った一番分解能が出ている木星と同じくらいでしょうか。去年のはWinDuposで5枚重ね、今回は1枚だけなので、内容的には優っていると思います。


L画像はあまり綺麗に撮れていなかったので、今回は処理に入れていません。

分解能はある程度口径に支配されてしまうのですが、少なくともこれまでの口径20cmを超えて25cmを試すくらいの準備はできつつあるように思えます。モノクロできちんと撮って、木星も土星も火星も、今年はたくさん撮影できればと思っています。

梅雨なのに日曜は朝から快晴で、太陽撮影。昨日の観望会に引き続き、今週は盛りだくさんです。

前回割れてしまったMAMUMIの赤色フィルターを再度買いなおして、おとなしく10cmで観測です。さすがに10cmだとフィルターがほんのり暖かくなるくらいで手で持てなくなるほど熱くなるようなことはありません。今回は少し大きめのプロミネンスとプラージュが見えていたのでそこを中心に撮影しました。

先ずはASI294MCでによる全体像です。センサー面積が広いため一度に全体像を取ることができます。プラージュあたりにエタ論を調整しました。右半分はさすがに写っていません。ここらへんがPSTエタロンの限界かと。



ホタル動画の反応が良かったので、少し動画をお見せします。実際の撮影時に、画面上でどんなものが見えているかという映像です。何の加工もない撮って出しです。アップ用に圧縮はしてあるので、多少画質が落ちているかもしれません。内容は、プロミネンスを二つ見て、露光時間を160msから20msに切り替えて採光面を見えるようにしてプラージュまで移動。そこから少し採光面を移動します。

途中横切る小さな影がいくつか見えますが、おそらく虫か鳥かと思われます。リアルタイムでHαもこれくらい見えるので、昼間の観望会などで電視観望として見てもらっても十分楽しめるのではないかと思いました。去年の福島でPSTにASI178MCを取り付けさせてもらってその触りは試したのですが、あれから相当技術も上がったので、うまくいくようなら原村の星まつりで披露したいと思います。でも、一番の問題は炎天下の明るい中でPCの画面がきちんと見えるかです。カバーとかフードのようなものを考える必要があるかもしれません。


上記画像とは別で撮影したものですが、プラージュと二つのプロミネンスとを画像処理したものが以下になります。


このプラージュは露光時間160msで何ショットか撮って、最後に一本比較のために10msで撮ったのですが、一本だけ撮った10msの方がより細部まで写っていたため160msで撮ったものは全てお蔵入りです。やはり160msは長すぎるようで、細かい部分が時間的に平均化されてしまって実質的な分解能が下がってしまうようです。短い露光だとゲインを上げるために多少ノイズは載りますが、スタックしてしまえば問題なくなるので、ある程度短い時間の方が細かく撮れるということがわかりました。



2枚目のプロミネンスの周りにピンピンと細かく出ているのをスピキュールと言うのでしょうか?「表面に無数にある、ほぼ垂直に伸びる針状の微細構造」らしいのですが、まだ私自身よくわかっていません。


もう一つ、プロミネンスのアニメーションを用意していますが、処理に時間がかかっています。また出来上がったらアップします。

梅雨なのに休日に晴れてくれたので時間をかけて撮影することができました。充実した天文週末でした。

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PST

Hα

太陽

プロミネンス

プラージュ

昨晩の土曜日、昨年度11月以来のコスモス天文台の観望会に参加してきました。実は4月にも一度観望会があったのですが、予定表に書き入れるのを忘れていて「なんで忘れたんけー(富山弁)」と子供に怒られてしまいました。5月は雨で中止だったので、実質7ヶ月ぶりのコスモス天文台の観望会となりました。

それでも天気予報は超微妙。観望会の時間の予報ですが、3日前は曇り、2日前に晴れになり、昨日見たらまた曇りでした。当日朝に予報を見てみると、朝から夕方まで晴れとでていますが、ちょうど観望会の時間は曇りで再び夜中から晴れの予報。しかも夕方に富山を出発するときには空一面雲に覆われていて観望会なんか全くできそうにありません。それでも子供が雨でもみんなと会いたいというので、一応出かけることに。車を走らせているとなんだか青空が少しづつ増えてきます。どうやら南のほうが天気がいいのかもしれません。

18時過ぎには天文台に到着したのですが、空を見るとなんと一面の晴れ!夕方から曇るかもという予報もあるので油断はできませんが、観望会は十分にできそうです。西の空には新月直後の細い月が上がっています。



現場にはすでにいつものSさんが到着していました。半年ぶりなので「お久さしぶりです」とおしゃべりしながら、望遠鏡の準備を始めました。そうこうしているうちに代表のYさんらが到着し、暗くなるころにはいつものS君もやってきました。みんな久しぶりでした。子供達は明けましておめでとうございますとか言っていました。S君は4月から高校生に。うちの下のSukeは成長期のせいか大きくなったとみんなから言われていました。

最初のうちは一部に雲もありましたが、方角によっては綺麗に星が出ています。今日は電視観望で一つ新しいことを試してみました。ASI294MCとFS-60CBの組み合わせで、焦点距離355㎜と少し短くして、明るく広い画角にしてどれくらい扱いやすく、見やすくなるか、どれくらい拡大に耐えうるか知見を得ることです。結果は上々といっていいでしょう。

まず広角の第一の利点として、SharpCapでの極軸合わせ自体がほかのファインダー用のカメラを用意することなくできてしまいます。次に、赤道儀の自動導入の精度が多少悪くてもかなり広い範囲を見渡せるのでほぼ一発でターゲットが画面の中に入ってきます。明るさはFS-60Qの焦点距離600㎜で試したときの(600/355)^2 = 2.86と3倍近くになります。なので露光時間を短くでき、ターゲットが確認できるまでの時間が短くなり、よりリアルタイムに近くなります。

例えばM51子持ち銀河ですが、フルの画角では下のようになります(自動保存されていたfitsファイルを少し見やすく処理しました)。かなり広い範囲を見ていることがわかると思います。


いったんフル画角で入れたものを画面上で拡大して見栄えがいいくらいの大きさにしてもASI294MCの画素数はPCの画面上の画素数をはるかに上回っているために全然破綻することはありません。下の画像は実際に見て入る時に手持ちのiPhone5で撮影したものの、未処理の撮って出し画像です。


実はいつも見ている富山は北の空は明るいので、子持ち銀河を結構綺麗に見たのは今回が初めてです。意外に綺麗に見えるのでびっくりでした。そのうちきちんと撮影してみたいと思います。


フルの画角だと、だいたいしし座の三つ子銀河がすっぽり入るくらいといえばわかりやすいでしょうか。



もう一例、M27亜鈴状星雲をフル画角で撮ると以下のくらいになります(これも自動保存されていたfitsファイルを少し見やすく処理してあります。)。こちらも結構な範囲だとわかるかと思います。


これを拡大しても観望会の鑑賞には十分に耐えます。


ほかにも昨晩見たものを上げておきます。M13球状星団です。ホットピクセルが目立ちます。後で画像処理をする場合はリアルタイムダーク補正をした方がよさそうです。


ソンブレロ銀河です。実はこれも見たのは初めてです。広角と

実際に見ていた拡大した場合です。


最後、北アメリカ星雲を入れたところで雲が出てきました。実際には、星雲の方が全然綺麗に見えなくて雲に気づいたというのが本当のところです。下は無理やりあぶりだしたものですが、現場ではかろうじて形がわかる程度でした。画角を把握する目的で載せています。




結論として、どうやらASI294MCでの電視観望では焦点距離600mmよりも400mm程度の方が扱いやすそうです。ポイントはやはりセンサーサイズが大きいことと、解像度が細かいことでしょうか。今回最初の方に見ていたので記録に残さなかったですが、結構小さいM57でも拡大してそこそこ見えてしまいます。実はASI294MCを手に入れる前まで電視で主力で使っていたASI224MCですが、センサーサイズが小さかったためにFS-60CBに0.5倍のレデューサーを入れて見ていました。一素子の大きさはほんの少しASI294MCの方が大きいだけなので、分解能は今回のASI294MC+FS-60CB(レデューサーなし)の方が全然高いです。なのでM57でも不満がないのはある意味当たり前です。


この日は時折雲は出ましたが、雲がない時の空の状態はものすごくよかったです。Sさんが持ってきていたタカハシの100㎜位の屈折で惑星を見せてもらったのですが、カッシーニの間隙もはっきり見えましたし、木星の大赤班が眼脂ではっきり赤く見えました。梅雨の合間の晴れ間なので、透明度もシンチレーションもかなり良かったのかと思います。

子供達はというとS君を中心にドームの方で25cmで惑星を見ていたみたいで、途中見せてもらったらこちらでも木星の大赤斑が綺麗に見えていました。娘のNatsuとS君は中学や高校のことを話していたみたいでした。まだ観望会にはついてきますが、だんだん親から離れていくのかと思うと少し寂しい気もしますが、これも成長の過程でしょう。本当にいつまでついてくることやら。

あとNatsuがタイムラプス映像のためにずっと現地の様子を撮影してくれていました。といっても最初に設定して後はほったらかしで、最後に確認したらレンズが曇ってたーと大騒ぎしていました。天気の移り変わりもよくわかります。途中レンズが曇ってから後はカットしたのですが、この映像の後もずっと綺麗な空が広がっていました。


途中、ライトがついて明るくなって入るところは、雲が出てきたのでSukeがけん玉を披露して入るところです。こじんまりした観望会なので、ほんわかした雰囲気で星を見るだけでなくそれぞれ結構好きなことをやっています。



それにしてもコスモス天文台との相性はものすごくよくて、行く前に雨が降っていようが曇っていようが、なぜか必ず現地では素晴らしい空に巡り合えます。今回も出がけの空から考えたら星なんて見えなくて当たり前くらいに思っていたのですが、途中から空一面晴れ、天の川もくっきりで、久しぶりに満天の星空を楽しむことができました。22時半を回った頃でしょうか、ものの5分、10分で一面雲に覆われてしまい後片付けが始まりました。23時過ぎには帰路につき、自宅に着いたら0時を回っていました。

そういえば下のSukeは、途中から地べたで寝袋に入っておしゃべりをしながら、流れ星を7個見たと叫び、いつの間にかすやすや寝てました。片づけ終わってみんなに起こされて車に乗ってもすぐに熟睡。家に帰っても寝ぼけながら布団に向かっていきました。今朝起きてから聞いてみたら、めちゃくちゃ面白かったのでまた行きたいとのこと。でも来月は私が仕事なのでだめかも。

先週、今週と2回にわたり撮影したホタル。前回記事にした静止画に引き続き、今回動画をまとめました。ホタルのリアルタイム撮影は超高感CMOSかめらを手に入れてからずっとやって見たいと思っていたことでした。

カメラはこれがあって初めてリアルタイムのホタル撮影が実現したと言ってもいいZWO社のASI294MCで、そこに50mmのオールドNIKORレンズをつけています。F1.4なので、ASI294MCの高感度と相まってかなり明るく撮ることができます。ソフトはいつものSharpCapです。それでも実際のホタルが飛ぶのが映るくらいのリアルタイムでの撮影は相当暗かったので、いくつか工夫をしています。

まず動画と言うためには、最低10FPSほどないとスムーズに見えないことがわかりました。できれば20FPSくらいあるとかなり滑らかになります。露光時間でいうと50msということです。今回の動画は主に20FPSで撮ったもので、一部10FPSです。それ以下のものはホタルの軌跡に飛びができてしまっていて使うことを諦めました。15FPS程度が明るさとスピードの妥協点くらいかもしれません。

FPS数を大きくすると、当然一コマあたりの露光時間が短くなるの、でゲインを上げる必要があります。ゲインを上げすぎるとノイズが大きくなり、ダイナミックレンジが小さくなってくるのであまり上げたくありませんが、それでも明るく取ろうとするとほぼ最大ゲインレベルに近いものが必要となります。

それを回避するためにハードウェアビニングを2としました。これで明るさが4倍になります。解像度は落ちますが、それでももともとASI294MCは高解像度なのでビニングしても2072x1410ピクセルで撮影でき、Full HD(1920x1080)を十分確保できます。実はASI294MCのフル解像度4144x2822で撮影すると転送速度の制限で数FPS程度にまで落ちててしまいます。4Kのリアルタイム撮影は、画素数的には足りていてもかなり厳しいのかと思います。

解像度だけを落として転送速度を上げることもできますが、それだと画面の一部だけ切り取ってしまうので、ASI294MCの特徴の4/3インチ大センサーの恩恵が生きてきません。ビニングだと画角は最大のままで解像度だけ落ちるので、大センサーの恩恵が使え、そのまま広角で撮ることができます。


一つ不思議だったのが、RAW16で撮影すると表示画面が相当暗くなってしまうことです。撮影されたファイルを見てもRAW16の方が見た目暗くなるようです。仕方なく今回はRAW8で撮影しましたが、なぜこうなるのか理由がわかっていません。もしかしたらバグの可能性もあります。


撮影した動画の編集はMac上のiMovieで行いました。SharpCapのRAWファイルは.ser形式なので、まずはSER PlayerでAVIに変換します。それでもiMovieはAVIをそのまま読み込むことはできないので、例えばHandBrakeでMP4形式などに変換するか、QuckTime PlayerでMOV形式に変換します。最初HandBreakでやっていたのですが、どうもQuickTimeの方が階調が豊かに出るようです。もちろんビットレートなどの条件によるので一概には言えませんが、編集環境がMacで閉じるならば標準でついて来るQuckTime Playerの方が最初から強制的にMOVに変換して表示してくれるので楽だと思いました。

iMovie上では多少の画像処理ができます。ホワイトバランス、Brightness、コントラスト、レベル補正に相当するもの（ただしRGBまとめて）、彩度、カラーバランスくらいでしょうか。ないよりは遥かにマシですが、やはり少し物足りません。本当は動画上でトーンカーブがいじれればもう少ししまった仕上がりにできたのかもしれませんが、無料のiMovieにそこまで求めるのは酷かもしれません。Premireクラスだとそういったこともできるのでしょうか?他にも、タイトルとかキャプションももう少し豊富だとありがたいと思いました。

タイトルです。シンプルなものを選びました。


最初の動画は、歩いて行くと一番初めに見えてくる川べりです。いつもはここはそれほど飛んでいないのですが、今年は大量に飛んでいました。さすがに暗いのである程度ノイジーになってしまいます。



娘のNatsuの手の中で遊んでいるところです。捕まえると小さい子とが寄ってきます。ここは地区を挙げてホタルを保護しているところです。当然ですが、すぐに逃がしてあげます。持って帰るようなことをする人は見たことがないです。地域の方とおしゃべりすることができるのもこの場所の魅力でしょう。ここまでがASI294MCとNIKKOR50mmでの撮影です。



水路のところの遠景と近景です。この景色が一番好きかもしれません。この2ショットはASI294MCとNIKKOR35mmで10FPSでの動画です。初日でビニングも思いつかなかった、まだ試行錯誤段階の時です。



次が前回も出した比較明合成のために撮ったもののタイムラプス映像です。EOS 60DとシグマのF3.5, f10-22mmです。


再びASI294MCとNIKKOR50mmで動画撮影です。かなり暗くて相当厳しいです。



最後がASI294MCシグマのF3.5, f10-22mmでの天の川撮影です。天の川はそこそこ出ているのですが、調整不足で周辺がかなり流れてしまっています。



さて、実際の動画ですが、下がYouTubeにアップしたものになります。まともに動画を編集しようとしたのは今回が初めてで、YouTubeへのアップも初めて少し真面目にやって見ました。推奨のH.264で15Mbpsでアップしましたが、それでもやはりオリジナルのものからは、特に階調と細部描写は多少落ちてしまっているようです。ここら辺はもう少し最適化の余地があるかと思います。



この動画を作るにあたって、ホタルの動画を検索しましたが、ホタルが飛んでいる動画を、リアルタイムかつ明るく、なめらかに撮っているものはそれほど多くは無いようです。いくつかSONYのα7Sで撮影しているものが見つかりましたが、暗いものも多いです。センサー自身はASI294MCよりα7Sの方が高性能のはずなのですが、ASI294MCは計算機を必要とする代わりに、ビニングなどの微調整をPC上でできるのが有利に働いているのかもしれません。それでもいくつかはα7Sで綺麗に撮れているものがありました。レンズなどの機材や撮影技術にももちろん依るのかと思います。あと、NIKONのD800で今回の私と全く同じ場所を撮った素晴らしい動画がありました。この方は動画編集にAdoveのPremireを使っているようです。ものすごく綺麗な画質で出ています。

私も相当昔、まだ学生の頃、動画処理がやっとできるかどうかという時代に秋葉原の当時のTSUKUMOでIEEE1394カードと、SCSI3(!)接続の不思議な格安の10GBの大容量(笑)HDDを買って、そこについてきたPremireを使って動画編集をしていたことがあります。今ではもうほとんどどんな機能だったか忘れてしまいましたが、その当時から飛び抜けて高機能だったので、今もすごいのかと想像してしまいます。高感度カメラもどんどん一般になって来るので、将来はもっと楽に取れるようになるのかと思います。



今回の反省点です

• いくつかのホットピクセルと思われる輝点が出てしまっています。露光時間も感度も決まっているので、ダーク補正をリアルタイムするべきでした。
• ASI294MCにZWOのCanonレンズアダプターを付けて、さらにNIKORレンズにCanonアダプターを付けて撮影しています。そのため周辺がボケまくってしまいました。レンズからセンサー面の距離をきちんと調整していないためかと思われます。あと、少しガタがあるので間にテープなどを詰めてガタつかないようにしなくてはいけません。
• 動画はASI294MCが適していますが、比較明合成するための20秒程度の長時間露光はEOS 60Dの方が楽だと思いました。当たり前ですが計算機など必要無く単体で撮ることができます。露光時間をかけることができ、画像処理もじっくりできるなら、わざわざCMOSカメラで撮る必要はないという意味です。動画の場合は高感度センサーのASI294MCの方が圧倒的に有利です。

反省点は多々ありますが、今回初の本格的な動画編集で、念願のホタル動画が撮れたこともあり、結構満足です。

ちなみに今日は自分の誕生日。いつのまにやらもう46です。家族には先週末に祝ってもらい、物は赤道儀をかなり前に先物買いしてしまったので、この動画は自分自身の誕生日記念になりそうです。


 

今年も蛍の季節がやってきました。富山に来てから毎年6月初めはゲンジボタルを見に行きます。もう何度目になるでしょうか?星を初めてからは、一昨年、昨年と、今年で3回目の蛍になります。蛍が出るのは基本的に梅雨の季節ということもあり、蛍と一緒に星を撮るのは難しく、去年も雲の合間にちらっと星が写ったのみでした。

蛍の寿命は短いです。実際に乱舞して見えるのはせいぜい1-2週間です。梅雨入り直前の6月7日、平日ながら雲もあまりなくラストチャンスかと思い、思い立っていつもの蛍スポットに娘のNatsuと向かいました。夕方雲が結構あり本当に行くかどうか迷っていたので、自宅を出たのが20時頃、到着したのは20時半過ぎです。駐車場はいっぱいでしたが、蛍も一旦休憩に入る時間で、もう他の人はほとんど帰るような時間でした。到着するとカメラを向けている人が何人かと、子連れの家族が一組いるだけでした。

ほんの5分もすると、他に誰もいなくなったので早速撮影に入ります。なぜ誰もいない方がいいかというと、今回はASI294MCでの撮影を試したかったからです。CMOSカメラを駆動するのにPCが必要なので、その画面がどうしても明るくなってしまい、他の人に迷惑になってしまうからです。

時間的に蛍は少なくなりますが、それでもまだまだ飛んでいます。撮影を開始して、最初は雲が出ていましたが、次第に空一面晴れて来ました。遅い時間に来たのはもう一つ理由があります。天の川を狙いたいからです。蛍は暗くなり始める午後7時半頃から飛び始め、午後9時前くらいで数が少なくなってきます。天の川はこの時間だとこの時期まだ低い位置にいて、なかなか蛍と天の川が重なる時間がありません。今回のタイトルでもあるように、下のように今年やっと念願の蛍と天の川を取ることができました。




今回も天の川がやっと光害の少ない暗いところに登って来た頃までのものです。この日はホタルの数も多く、この時間まで結構飛んでいましたが、これ以降はかなり少なくなってしまいました。天の川部分は20秒露光の一枚からの処理になりますが、場所柄それほど暗いところではないので、一枚撮りからの天の川はこれくらいが限界ですが、それでもやっと撮れたものなので結構満足しています。梅雨入りしてしまった今年は、おそらくもう蛍と撮るチャンスはないのでまた来年もう少し時間を見計らって撮影したいと思います。

下はもう少し早い時間帯の、まだ雲がある頃のものです。



下は6月10日の週末日曜に撮ったものです。上の水路の反対側で北西の方向です。この日はドン曇りで星は全く見えません。



最後に、一番上の天の川の写真を星まで含めて比較明合成したものです。晴れ渡っているのがわかると思います。



ところで、上の方で言っていたASI294MCの画像が見当たらないと思われるかもしれませんが、こちらは主に動画で撮影しました。編集にもう少し時間がかかりそうですが、さすが超高感度CMOSカメラです。かなりすごい映像が撮れています。2018/6/14 追記: 動画アップ記事書きました。



 

忙しくて画像処理が追いついてなかったりで、しばらくブログを更新する余裕がなかったのですが、6月4日の月曜日、天気が良かったので惑星の撮影を試していました。機材は前回も説明した通り、MEADEの25cmのシュミカセとASI290MMを投入です。やっとC8用に買ったマイクロフォーカスをMEADEにも取り付けたので、そのテストです。結果はまだまだ全然でした。25cmとは思えないくらい、大したことない分解能です。


マイクロフォーカスのおかげで、ミラーシフトからは解放され、かなり精度良くピントを合わせることはできるようになりました。ところが、処理した画像を見てもらえるとわかりますが、結論だけ言うと、光軸があっていないと思われます。光軸は近距離で昼間に合わせたのと、バローで強拡大して星を見るのでは全然調整位置が違うみたいです。C8の時はうまくいったのでこれでいいと思ったのですが、どうやらダメだったようです。今回、全ての撮影が終わってから今一度適当な星を使って見てみたら、全然点像になっていなくて、そこでようやく気づきました。シンチレーションで揺らぐというより、点にならならなくボケていると言ったほうが正しいです。次の日が仕事だったこともあり、気合もなくなりその日は諦めました。

確かに富山ではシンチレーションはそこまでいいとは思わなかったですが、それでも他の方は同じ日にかなりの成果を上げています。ちょうど今月号の星ナビで光軸のことについて詳しく出ていました。少し初心に返りきちんと調整しようと反省です。

というわけで、上の画像の処理もあまり気合が入っていません。ついでに初の火星も撮影したのですが、まだ処理する価値もないです。ASI224MCのRGB画像のみの処理で、表面の模様どころか影がうっすら分かるくらいです。今季初かと思ったら、よく考えたら去年は撮っていないので、初年度に撮って以来の火星になりますが、これからどんどん大きくなるので楽しみです。



まだまだチャンスはあると思うので、じっくり行きます。と言ってもとうとう富山も梅雨入りしてしまったようですが。
 

やらかしました。

調子にのって太陽撮影の分解能がどこまでいくか確かめようと、無謀にも20cmのC8にPSTを取り付けてみました。PST-50は2インチの接眼部にそのままはめることができます。C8にも簡単に取り付けることができたので、少しだけ試してみました。

自分でもわかっているのですが、マニアというのはとてつもなくアホです。ダメそうなことはわかっているのですが、試さずに放っておくことがどうしてもできません。ある程度は危ないと予測していたので、相当注意してやっていたのですが、結論としては危険すぎます。



光量は口径10cmの時の4倍。まず、焦点付近に手をかざすと火傷しそうなほど熱いです。そのため、補正板の先のカバーを閉じ、ほんの一部だけずらして開けて光量を絞りながら試すと、なんとか合焦する位置を見つけることはできました。そのまま短時間で撮影しようとして試しに一本だけ撮ったのですが、その直後にピシッという音がして、ああやっぱりと見てみたら、PSTの先につけてあるERFがわりの赤色フィルターが見事にひび割れていました。触ってみるとものすごく熱いです。撮影した一本もブレブレで処理する価値もありません。



20cmでの太陽は危険すぎることがよくわかりました。よほど注意しながらやらないと下手をすると火事になります。一度だけならまだしも、毎回このレベルで注意を払い続けることは不可能です。根本的な対策をしない限り、この方法は不適です。しばらくお蔵入りにします。

こんなことをやる人はあまりいないと思いますが、機器を壊すことはおろか、火事や火傷、目で見ると失明の恐れもあります。太陽観測は本当に安全に気をつけて、くれぐれも自己責任で楽しんでください。

最後に、この記事を公開するかどうかしばらく悩んでいました。このような危険な試験は推奨されるべきではないので、本来このような記事は公開するべきことではないのかもしれません。さんざん迷ったのですが、このブログは自分がやったこと（やってしまったことも含めて）の記録も兼ねているのと、今回は反省と自戒の意味もあるので、正直に書いておくことにしました。 

昨晩は惑星狙いでしたが、短いチャンスを逃してしまい、結局薄明近くまで起きていてもずっと曇り。なんでも全国的にシンチレーションはすごくよかったみたいです。惜しかった。

朝眠い目をこすって外を見ると昨日の曇りは何だったのかというくらいの青空が広がっているので、午前中の子供の授業参観を終え、昼頃から早速太陽撮影にはいりました。機器の検証もだいぶん住んできたので、今日は観測と撮影が中心です。

機材ですが、鏡筒側は通りP.S.T.のエタロン部以下を10cmアクロマートの国際光機マゼラン102Mに取り付け、途中にERFを兼ねてMARUMIの安価な赤色フィルターMC-R2の48mmを挟んでいます。赤道儀はCGEM II、カメラは前回の結果からASI290MMです。前回の反省をもとに、ASI290MMはダイナミックレンジが足りていない可能性があるので、露光時間を20msに増やして、その分ゲインを100まで下げました。データシートによるとダイナミックレンジは11.5bitを超えているはずで、限界の12bitに迫っています。

今日は西側の方に黒点群が見えるのでそこを主に撮影しました。


今回何本か撮影したものの内で一番解像度が出ていたものです。実はフレーム数やゲインを少し変えてみたりもしたのですが、結局ほとんど誤差の範囲で、前回の検証の結論の通りエタロンの微調整が支配的でした。今回はエタロンの角度も最初からかなりいいところを攻めているのですが、その微調の範囲内で分解能がいいものと悪いものが出てしまいます。実際に上の画像は800/1000枚とフレーム数も少ないのですが、分解能フレーム数が多い1600/2000枚のものよりも細部がよく出ています。


プロミネンスもいくつか見えています。南西の方に一つ長いのが出ていました。



まだそれほど太陽活動は活発とはいいがたいですが、それでも黒点群のようなものも撮影できて、満足の一日でした。

今日は富山で最大の山王祭というのがありました。夕方曇っていたので安心して子供を連れてお祭りに出かけたのですが、屋台で買い食いしている途中で木星が綺麗に輝き出しました。子供はお祭りを楽しんでいるのでなかなか帰ることができません。結局屋台が閉まり始めるくらいまでお祭り会場にいることになってしまいました。木星が南中する頃にやっと自宅に戻って、かなり透明度が良さそうなのを確認して、早速撮影の準備を始めました。この際せっかくなので、ピントの微調整のためにLX200-25にマイクロフォーカスを取り付ける加工を済ませることにしました。

最近大活躍のMEADEの25cmシュミカセのLX200-25ですが、C8で使っていたシュミカセ用という笠井のマイクロフォーカスが取り付けられませんでした。MEADEも使えるようなことが書いてあったので、やはり接眼部のアダプターがオリジナルのものではないようです。でもせっかく頂いた鏡筒で、我が家では未だに最大口径の贅沢品なので、多少のことではめげずに改造です。

自宅でできる加工はせいぜい穴あけとタップ切りくらいです。MEADEのアダプターを外して、マイクロフォーカスの鏡筒に取り付ける側の部品を外して見て色々組み合わせていたら、ネジ止めくらいでうまく固定できそうなことがわかりました。というわけで早速加工です。

マイクロフォーカス側に十字に4箇所に穴を開け、その穴の位置に合わせてMEADE側のアダプターにも穴を開けます。十字に穴をうまく対象に開けるのは結構難しいです。少しだけずれてしまったので、マイクロフォーカス側の穴を少し大きくして回転して穴が変わっても、なんとかしたのアダプターと会うようになりました。あとはアダプター側の穴にM3のタップを切り、4箇所でネジ止めできるようにします。



加工も無事に終わって、うまく固定できました。



さあ撮影だ！と、鏡筒を担いで外に出たらなんと一面の曇り。月もほとんど見えません。あの綺麗な空から1時間も経っていないのに...と諦めてトボトボと家の中に入り、このブログを書いています。

遅ればせながら今季初の惑星です。今年もとりあえずは木星から。5月30日のものです。

先週の調整失敗があったので、いつかの夜の撮影に備えて、前日のまだ明るいうちに遠くのBSのパラボラアンテナを見ながら副鏡の調整をしておいたので、ピントはそこそこあっているはずです。前日の晩は曇りでダメでしたが、この日は昼間の雨でが止んだ後、ずっと曇っていたのですが、一旦ベットで横になってふと外を見たらきれいに晴れていたので急遽撮影開始です。

撮影は去年の方法をほぼ踏襲しています。機材はやっと使い始めることができたMEADEのLX200-25をCGEM IIに載せて、カメラは自分にとって初のモノクロのASI290MMと去年まで使っていたASI224MCです。焦点距離が1600mmと少し短いので、3倍バローをいれて4800mm換算になっています。まだマイクロフォーカサーは取り付けれていないので、ミラーシフトありでのピント合わせになります。木星の高度が高かったのでADCはつけませんでしたが、スタックした後の画像を見てつけておけばよかったと反省しました。撮影はLとRGBをできるだけ間髪置かずに取ります。ファイル形式は16bitの.serです。

撮影した動画はいつも通りAutoStakkert!3でスタックして、Registaxでwavelet処理です。確認したかったことの一つ、モノクロカメラの性能ですが、RGBとLではやはり細かさに明らかな違いが出るようで、新兵器投入の甲斐はあったのですが、まだいまいち釈然としないところもあります。理屈の上ではASI290MMの方が分解能はいいのは当たり前なのですが、それでも以前ちょっと考察したように、25cm程度の口径ならASI224MCの解像度でも十分足りているはずです。それでも明らかにモノクロの方が分解能が良くなるのはやはりDeBeyer時の処理によるものなのでしょうか?もう少し検証が必要なようです。

さて、実は初めてのカラー合成になるのですが、これは思ったより簡単でした。

1. まずASI224MCで撮ったRGB画像をPhotoShopで開いてLabモードに変換します。
2. 同時にASI290MMで撮影した画像を開き、拡大、縮小、回転などでRGB画像と位置を合わせます。
3. RGBで開いた画像を、チャンネルタブの右上のメニューのようなアイコンから「チャンネル分割」を選んで、出てきたL画像をASI290MMの画像で置き換えます。
4. その後、3枚の画像が開いた状態で、どれかの画像のチャンネルタブのメニューから「チャンネル結合」を選んでLab合成するだけです。

ここで一つ注意することは、L画像にレイヤーが存在するとチェンネル結合を選ぶことができません。他の画像で無理やり選んでもLab合成できないです。レイヤーが一枚でもとにかくレイヤーだとダメなようで、きちんと「背景」となっていないと結合できないみたいです。さて、そうやって作った画像がこれになります。



去年なんとか撮った大赤斑ですが、今年はしょっぱなから大赤斑を撮ることができました。それでも多少は進歩しているでしょうか。でもまだまだ25cmの口径の分解能を引き出しているとは全然言い難いです。まあ、シンチレーションが良くなかったようなのでまだ今回は練習のようなものです。WinJUPOSも今回は見送りました。


惑星撮影も3年目にして機材はだいぶん揃ってきました。これからの課題は

• マイクロフォーカサーを取り付ける。
• 鏡筒カバーを取り付ける。
• ADCを使う。
• WinJUPOSで合成。

くらいでしょうか。いずれにせよシンチレーションのいい日を狙うことは言うまでもありません。今年は火星もあります。土星も楽しみです。

月が出てれば惑星、月がなければ星雲星団、昼間は太陽。うーん、忙しいですね。でもまだ彗星には手を出していません。

5月26日の土曜日、やっと休日お時間の取れる昼間に晴れてくれました。星は夜なので平日で仕事があっても何とかなるのですが、太陽は昼間なので休暇でないとじっくり撮影できないのです。この日は午前中は曇っていましたが、午後からはそこそこの晴れ。CMOSカメラの比較に夕方まで太陽にじっくり時間を割くことができました。

太陽撮影のこれまでのことをまとめると、2月に太陽用にPSTをジャンクで購入。CMOSカメラでピントが合うように改造。その後、40㎜のPSTの口径を80㎜、100㎜と増やす。当初はASI178MCで撮影していたが、ASI294MCでかなりの解像度で撮影できることを確認。今月初のモノクロのASI290MMを購入。どのカメラが一番きれいに撮れるのか確かめてみたいというのが現在です。

ASI178MCとASI294MCでは、センサーの長辺が1/1.8inchと3/4inchで画素数が3096と4144ドットなので、一つの素子サイズはASI178MCのほうが小さく分解能が高いと言えます。一方感度はSNR1ｓを見てもASI294のほうが高いです。ただ、分解のそのものはASI294MCでもドーズ限界とコンパラなので足りていないわけではありません。そうすると感度だけでこれほど仕上がりが変わるのか?というのがこれまでの疑問点です。

新兵器のASI290MMは感度はASI294MCとほとんど同じ、モノクロなので分解能はさらにいいはずです。なので単純に考えたらASI294MCを超える画像が得られるのではと淡い期待を抱いているわけです。

前置きはこれくらいにして、まずはASI290MMを太陽撮影に投入した時の率直な感想を書いておきます。モノクロは圧倒的にエタロンの調整がしやすいです。カラーだとものかなり見にくかったノートPC画面でのHαの模様の確認が圧倒的に改善されました。これはカラーカメラでソフト上でモノクロ表示した場合でも全く太刀打ちできないくらい、モノクロカメラのPC画面での表示は改善されます。黒点やモジャモジャもよく見えるので、これでピントを合わせることも全然可能になります。これはもうわざわざし恵下まで見るまでもなく圧倒的にASI290MMの勝ちではと思うくらいでした。


測定1

これを利用してASI290MMでエタロンの回転角を少しづつ変えて撮影し、どのような状態が一番いい仕上がりになるかを試してみました。左上に黒点が見えたので、黒点を画面中心にしています。

撮影方法はこれまでと同じ、P.S.T.に口径10cm、F10のアクロマート鏡筒を取り付け、ASI290MMで撮影しています。露光時間は5ms、500フレーム撮影してうち400フレームをスタックしています。エタロンの角度以外はほぼ同じ条件にしていますが、エタロンの角度によって画面の明るさが変わるときはカメラのゲインを調整しサチらないようにしています。ゲインは270-280程度です。

撮影ソフトはSharpCapで、RAW16ビットでserファイルに書き出し、Autostakkert3!でスタック、ImPPGでデコンボリューションとアンシャープマスクをしています。比較しやすいように疑似カラー化はせずに、モノクロのままにしてあります。

結果です。エタロンを回転させていった順に載せていきます。トータルのエタロンの回転角は10度くらいでしょうか。微々たるものです。









驚くべきことは、仕上がり具合がエタロンのちょっとした角度で全然違うということです。カメラの違いなんかよりも、まずはエタロンの回転角できちんと最高分解能を出せるようにすることが先決ということです。これまで太陽の下でのカラーカメラだとPC画面が見にくくて、どこら辺がいいのか全然判断できていなかったので、まったく精度も再現性もなかった(例えばこのページで奇跡の一枚とか言っていました)わけです。例えば、黒点の周りの白い大きなシミが見えているということは可視光撮影をしているのと同様に過ぎないということなどもやっと今回理解することができました。

PC画面と仕上がり具合の関係をだいたい把握できたので、ASI290MMならばこれ以降PC画面でエタロンの角度がどのくらいがいいのかその場で判断できるのかと思います。物凄く簡単にいうと

• PCの画面で細かく模様が見えていると仕上がりの分解能も上がる。
• ただしPCの画面の見かけの解像度は露光時間とゲインでいとも簡単に変わるので注意。
• 模様が見えていないようでも、ゲインを落とすなどして暗くして細かい模様が見えてくるならばOK。

といったとことでしょうか。

同様の撮影を左上のもう一つの黒点周りでも行いました。順番に載せていきます。







こちらも結論は同じです。エタロンの一番いいところを探すことが、ひたすらHαの分解能をあげることにつながります。



測定2

さて、ASI290MMでエタロンの位置がある程度確定することが分かったので、次にエタロンをそこそこいい位置に調整して、その後エタロンに触らずにカメラだけ交換して撮影し、画像処理まで仕上げてみました。カメラ交換の際に毎回ピントだけは合わせ直しています。また、比較しやすいように同じ領域になるように画像をトリミングしています。








エタロンは触っていないのですが、ピント合わせの関係上アイピース差込口に奥まで入っていないため、カメラ交換の際に光軸中心位置が変わってしまい、その後黒点がカメラ中心になるように赤道儀を振って合わせているので、明るいところの位置が変わってしまっているようです。そのことが分解能に影響している可能性があるのに注意です。

また、ASI294MCは間違えて動画でなく静止画で保存してしまったので、5ms露光ですが、2fpsくらいでゆっくり保存していたのでトータルの撮影時間は長く、500フレームで5分くらいかかっています。ちなみに、AutoStakkert!3で静止画を初めてスタックしてみたのですが、500フレームでも全く問題なくスタックできました。

そのような条件のミスはありながらも、結果を比べると分解能の差は明らかで、


といったところでしょうか。モノクロのASI290MMが一番細かく見えていて、ASI178MCが冴えないです。ただしこれには二つの要素が絡んでいると推測しています。


1. まずはセンサーの一素子のサイズ。これだけ考えたらより小さいASI178MCが一番トクなはずで、仕上がり画面の分解能はASI294MC<ASI290MM<ASI178MCと上とは逆の順序になるはずです。ASI290MMはモノクロなので、分解能でも2倍トクするとしてもASI294MC<ASI178MC<ASI290MMという順序のはずです。ですが上のほうでも書いたように、一番粗いASI294MCでさえもドーズ限界と同等なので、物理的な素子サイズはあまり結果に効いてこないのかと思われます。あえていうなら、やはりASI294MCの素子サイズの粗さが少目立って、細かいところの描写がしきれていないように見えます。


2. もう一つ気づくことが、コントラストです。ASI178MCとASI294MCでは、ASI294MCの方が細かい描写は少し負けていますが、コントラストと言えばいいのか、模様の強弱はよりはっきりしていると思われます。実はこれは画像処理にも関係するのですが、ASI178MCの方が画像処理に苦労するのです。ASI294MCの方がはるかに簡単にこのレベルの画像が出ます。KYOEIのMさんがいっていたのですが、Full well(飽和電荷容量)の違いではないかと。ASI178MCもASI294MCも同じ14bitカメラですが、飽和電荷容量が全然違います。詳しくはここを見てください。もっと簡単に言い換えると、ASI294MCの方がよりノイズが小さいとも言えますし、ASI294MCの方がより実質的なダイナミックレンジが大きいとも言えます。


ではASI294MCとASI290MMの比較ではどうでしょうか?分解能はASI290MMの方が圧勝ですが、コントラストというか、立体感のようなものはASI294MCの方がまさっているような気もします。撮影したときのゲインが両方とも260と280でほぼ一緒くらいです。そのときのダイナミックレンジは11bitと9bitなので4倍くらいASI294MCの方がいいです。これが効いている可能性もありますが、単に影響の大きい画像処理のせいかもしれません。今一度できる限り同条件にして再比較してみたい気もします。

あと、ASI294MCの素子分解能はおそらく足りていないので、バローで拡大すると改善するかどうかも試してみたいです。それでも下の画像のようにASI294MCのセンサーの大きさを生かして、全体が一度にかなりの高解像度で撮影できるのは相当の魅力です。

5月24日、平日ですがとても晴れているのでASI294MCをMEADEの25cmシュミカセLX200-25に取り付けての電視観望です。焦点距離が1600mmのf6.3と、焦点距離があまり長くなく明るいので電視観望に向いてそうです。

実はこの日は惑星撮影のためにMEADEの25cmのシュミカセを使っていたのですが、実際の撮影をするにあたり、やはりまだ色々準備不足なところがあることが判明しました。まず、C8での惑星撮影の時に使っていたマイクロフォーカスを使うことができません。 もともとこの鏡筒は頂き物で、接眼部がオリジナルのものかどうかはわからないのですが、少なくとも付属のアダプターで手持ちのマイクロフォーカスを直接取り付けることはできませんでした。そのためミラーシフトを避けることができず、ピント調整がとても厳しいです。また、フードを用意していないため、しばらくすると補正板が曇ってきてしまいます。自宅で電源が取れたので無理やりドライヤーで温めたりしたのですが、ヒーターなども用意する必要があるかもしれません。あと副鏡の調整もまだ全然甘そうだということも判明しました。一度明るいところで合わせたのですが、内外像は全然ダメで、逆に内外像から合わせていくとピントを合わせた時に全然ダメです。そんなこんなでこの日は一旦惑星は諦めて、お気楽な電視観望へと路線変更したというのが実情です。

さてそんな適当な動機の電視観望でしたが、夏の星雲星団は久しぶりで、しかも新カメラと明るい鏡筒なので思いのほか楽しむことができました。まずは定番のM57です。



SharpCap上で適当にスタックしたのを一旦PNG形式で保存して、ブログにアップするためにjpgに変換しただけの、後からの加工などは何もしていない、実際に画面でリアルタイムで見えている画像そのものです。4秒露光で、記録を見ると40回スタックしているので、計2分40秒の露光になります。拡大すると中心星もきちんと2つ写っています。解像度が高いカメラなので、リアルタイムで拡大しても画面が破綻しないです。ピントが甘く、流れてしまっているのは惑星撮影の際の鏡筒の副鏡調整の失敗であきらめたときの名残ですのでご容赦ください。



右端の方に、近くの渦巻銀河IC1296も入ってはいますが腕はさすがに全く見えていません。IC1296の腕とともにM57をいつか綺麗に撮るのが目標の一つです。

ちなみに今回の電視は一回の露光時間を4秒、ゲインを470に固定して、dark画像を撮ってリアルタイムで補正をしています。dark補正をしないと


のようにホットピクセルによる偽色が出てしまいます。dark補正をすると普通に見るぶんには問題にならないレベルくらいにはなります。また、赤道儀の極軸の精度が悪くて画面が流れていくと、星をうまく重ねていくアラインメントの効果で画面をずらしながらスタックしていくので、ホットピクセルが目立たなくなります。露光時間やゲインを固定しての電視は厳しいことも多いので、わざと極軸をずらすというテクニックはTipsとして知っておいてもいいかもしれません。

ちなみにこの偽色はASI294MCだけの問題ではなく、ASI224MCでも同様に出て来ます。というより、以前はじめてまともに極軸をきちんと合わせてから電視観望をやって、そのときにやっとホットピクセルに気づいたという経緯があります。


次も定番のM27です。ライブスタックで見たままのものです。4秒露光で46回、計3分4秒です。


ちなみにその時の画面をiPhoneで撮ったものがこちらです。ちょっと明るく写っていますが、基本的にはノイズも色もその場で見るのと同じような見え味です。



さすがに撮って出しだと少しノイジーなので、 Photoshopで3分加工です。お気楽3分露光に3分加工でこれならまあ許容範囲でしょうか。


次はM13の撮って出しです。



やはり周辺減光が激しいので、今度はフラット補正をリアルタイムでするといいかもしれません。ちなみにこれもPhotoShopでガンマだけいじる30秒加工で見栄えだけはもう少し良くなります。




最後は三日月星雲。画面を撮ったのしか残ってませんでした。


自宅からなのでこれくらいが限界です。あ、ちなみにこの日は上弦の月を過ぎたくらいで、この時間にはまだ月が明るく照らしていました。なので条件はそもそも良くないです。月がなければもう少し全体的にましになるかと思います。

久しぶりの一人電視観望でしたが、夏の星雲、星団を見ることができて結構満足でした。平日で次の日も仕事なのであまり遅くなることもできず午前0時前には退散でした。