ほしぞloveログ

天体観測始めました。

2020年03月


縞ノイズを時間的に見てみる

もしかしたら興味がある人もいるかと思い、縞ノイズを時間的に可視化してみました。先のバラ星雲の1日目のディザーなしで撮影した失敗画像約2時間ぶんの24枚を使っています。中心あたりの一部を拡大して見ています。といってもやったことは簡単で、ディザーなしで撮影した画像を、PixInsightで動画にしただけです。

Blink

これはガイドをしていても、たわみなどでガイド鏡と撮影鏡筒の相対的な視野が一方向にずれてしまうために起きます。それでももしノイズが完全にランダムなら、このように流れるようには見えないはずです。ノイズが流れて見えるということは、ノイズに時間的なコヒーレンスがあるということです。うーん、結構ありますね。あれだけの縞ノイズになるのもわかる気がします。

integration_DBE_PCC_AS_cut



縞ノイズ動画の作り方

さて、この動画の作り方です。今回縞ノイズを時間的にみる目的でしたが、このやり方覚えておくと色々応用が効きそうです。基本的に、PixInsightを使います。
  1. 普通にBatchPreprocessing 処理などで進めます。
  2. master以下のregsteredフォルダに入っている、位置合わせまで終わって、Integrationする寸前のファイルを使います。ここまでは普通にDebayerしてStarAlignmentでも構いません。
  3. Blinkでそれらのファイルを開きます。
  4. とりあえずは、デフォルト機能の再生ボタン(右三角)を押すと確認できますが、順に動画のようになるように見せるだけです。オートストレッチもできるのでみやすくなります。カラーバランスが悪い場合は、RGBのリンクをオン/オフする「鎖マーク」のアイコンを押してください。
  5. Previewで一部を切り取るとその部分だけ拡大して見えます。
  6. それをBlink画面の右下の一番右端の撮影開始マークアイコンで動画にします。
  7. ffmpegがない場合は別途インストールしてください。
  8. ffmpegがインストールされていても、実行ファイルをフルパスで入れないとダメでした。/usr/local/bin/ffmpegとかいうことです。
  9. オプションは秒20コマのgifファイルにしたかったので、 -y -r 20 -i Blink%05d.png Blink.gifとしました。
このように結構簡単に動画を作ることができます。


M42の場合

もう一つ例です。TSA-120でM42を撮影した時のものです。約30分くらいの撮影時間で、枚数は14枚です。これはディザーもそうですが、ガイドさえもしてないので赤道儀の極軸の精度が悪くてずれていってしまっているものです。上のバラ星雲のように画像の一部ではなくて、ほぼ全体像を示しています。解像度はこのブログにアップできるように(一画像当たり5MBが制限)落としてあります。

Blink

縞ノイズの原因となるクールノイズなどに混ざって、おそらくバイアスノイズに相当する縦線のように見えるノイズも流れていることがわかります。基本的にランダムでないノイズは、全て縞ノイズになり得るだろうことがわかります。

これを普通にスタックすると下のように縞ノイズが盛大に出てくるわけです。

integration



バラ星雲のもそうですが、時間的にこれだけ明らかに変化しているのがわかるのなら、なんとか分離してペラっと一枚皮を剥ぐようにこのノイズだけ取れないですかね?

今回はAPT(Astro Photography Toos)とPHD2を使って、CMOSカメラでディザーをしながらガイド撮影をします。以前にもAPTを何度か試したのですが、いずれも長続きせず結局使わずじまいでした。


縞ノイズとディザー撮影

長時間露光撮影をしようとすると、ディザーが必要になります。たとえガイドをしていても、ガイド鏡や鏡筒のたわみなどでどうしても相対的にズレが生じてしまい、視野が1時間とかのオーダーだとかなりズレていってしまいます。その結果何が起きるかというと、画像処理の段階で盛大な縞ノイズ(縮緬ノイズ)に悩まされるわけです。前回の記事で紹介した4日間撮影したバラ星雲も、初日のガイドなしでは以下のような縞ノイズが画面全体に出てしまいました。



integration_DBE_PCC_AS_cut

この縞ノイズは多少の画像処理ではどうしようもありません。ある程度の軽減はできますが、少なくとも私は最終画像に持っていくまで影響のないくらいにすることができていません。

あぷらなーとさんが以前面白いアイデアで縞ノイズの除去に成功しています。その結果がFlatAidProに反映されているとのことなので、FlatAidProに通すことも一つの解です。無料版でも画像サイズ制限なしで使うことができます。今回実はFlaAidProで試して、細かい縞ノイズは結構きれいに消えたのですが、下の画像のように元画像で恒星中心などのサチりぎみの箇所が、流れたラインに沿って大きなスクラッチのようになってしまったので、今回は諦めました。

light_BINNING_1_integration_Preview01

なんだかんだ言って、縞ノイズを確実に解決するのは、ソフト側で苦労するよりは、今のところディザーが一番手軽なのかと思います。

さてディザー撮影ですが、一眼レフカメラの場合は、私は6DなのでBackyard EOSを使うことで、PHD2と連携してディザー撮影が簡単にできます。しかしながらCMOSカメラはこれまでほとんどSharpCapですませてきて、せいぜいlivestackで短時間撮影を重ねたくらいで、大した長時間撮影はまともにはしてきませんでした。今回COMSカメラでどうやってディザーを実現しようか色々と考えてみました。


SharpCapでのディザー撮影

最近のSharpCapはディザー撮影もサポートしていますが、なぜかこの機能livestackの中でのみ動きます。少し試したのですが、どうもまだこなれきっていないようで、ディザーをするタイミングを「何秒ごと」としか決められないようです。

ディザーのスタート自身は、そのフレームの撮影が終わるまで待っててくれるらしいのですが、ディザーをしている最中もカメラは動いていて撮影はし続けているようです。その間に撮影した画像はぶれてしまうために捨てざるを得ません。ディザーが止まって、そのフレームの撮影が終わってから改めて撮影を始めたフレームがやっと使える画像になります。マニュアルによると、ディザーの際中の画像はlivestackでスタックされることは無いと書いてあります。逆にいうとやはりディザー中も撮像は続けられていてその撮像時間を一枚だけ変えるとかはできないので、無駄になるとわかりつつもディザー後その画像の撮影終了時間が来るまで待つしかないということのようです。

具体的には、livestackの中の機能で、個々のフレームを全て保存するというオプションがあり、これをオンにするとlivestackモードでも通常の撮影のように使うことができます。問題は、短時間露光撮影ならまだそこまで無駄にはならないのですが、例えば5分とかの長時間露光をすると、数十秒のディーザーのために丸々5分の画像を取り終わるまで待って、次の画像を使うことになります。なのでディザーしている時間以上の露光時間で撮影する時には、撮影効率は必ず50%以下になってしまうというわけです。

基本的にはSharpCapのディザーはlivestackの中の一機能だけの役割で、せっかくスタックした画像をディザーで乱さないための機能ということになります。

うーん、さすがにこれはもったいないです。もっとうまいやり方があるのかもしれませんが、少なくとも私にはうまい回避方法が見つかりませんでした。何かいい方法があったら知りたいです。

とりあえず今回はCMOSカメラでの長時間露光をする必要があったので、この時点でSharpCapでのディザー撮影を諦め、兼ねてから使ってみたかったAPTに、少なくともCMOSカメラのディザー撮影に関しては、プラットフォームを移行することにしました。


APTのインストール

以前にもAPTのインストールについては書いていますし、日本語でも随所に解説されているので詳しくは書きませんが、ポイントや気づいたことをメモがてら書いておきます。

まず今回の目的で、ガイド撮影のためにPHD2は必須なので、これはインストールしておきます。

PHD2もそうですし、APTもそうなのですが、ソフト間と各機器を相互接続するためASCOM関連のソフトが必要になります。まずはASCOMプラットフォームをインストールしておきます。この際、.NET framework 3.5が必要になります。後でAPTをインストールするときに.NET framework 2.0が必要になるのですが、.NET framework 3.5は2.0も含んでいるのでAPTより先にASCOMをインストールしておいた方がいいです。.NET framework 3.5インストール後は一度Windowsの再起動が必須です。OS再起動後、再度ASCOMプラットフォームをインストールしてみてください。

ASCOMプラットフォームインストールさらに、もう一つ。のちにAPTのplate solvingで赤道儀をいじりたくなるはずなので、各メーカーに合った赤道儀用のASCOMドライバーも入れておきます。

あ、CMOSカメラを初めて使う場合は、カメラのドライバーも必要になります。これは各メーカーのページからダウンロードしてインストールすればいいと思います。例えばZWOならここです。同ページのASCOM用のドライバーですが、APTにおいてはもう必要無いようです。APTの履歴を見てみると2019年12月以前のバージョンのAPTでは、ZWO社のASIカメラはASCOMカメラとして認識されていたのですが、それ以降のバージョン3.82からはASIカメラをネイティブドライバーで動かすようになっているとのことです。

ここでやっとAPTダウンロードして、インストールします。とりあえずは評価用のデモ版でいいでしょう。デモ版でもほとんど全ての機能が使えます。ダウンロードと同じページに日本語化するファイルや、日本語のマニュアルもあるので便利です。これは星見屋のM店長がご尽力されたおかでです。

インストール完了後、さっそくカメラを繋いで立ち上げてみましょう。最初はわかりにくいので、昼間にやってみることをお勧めします。できるならこの時点で赤道儀もPCとケーブルで繋げておくといいでしょう。


APT動作のポイント

最低限ディザー撮影を始めるまでに必要なことを書いておきます。たくさんの機能があるのですが、必要なことはそれほど多くはありません。

まず立ち上げると自分が今いる位置の座標を聞かれます。デフォルトはグリニッジ天文台になっているので、実際に撮影する場所の緯度経度入れます。最初にめんどくさくてキャンセルしてしまった場合は、「Tools」タブの「APT Settings」から「Location」タブに切り替えて設定できます。

この「APT Settings」ですが、最初はほとんどいじる必要はないです。唯一いじったところが「Main」タブの「Images Path」くらいです。これもデフォルトでよければ触らなくてもいいです。少なくとも撮影まで持っていけます。

他にも「Tools」タブにはたくさんのボタンがありますが、ほとんどは使わなくても撮影までは辿りつけます。実際にはピント合わせの時に「Magnifier」を使ったくらいでしょうか。「LIve View」と合わせて星を拡大してピント合わせをしました。「Focus Aid」とかもあるのですが、拡大できなかったり、下手にスタックしてしまったりでピントを触った時のブレの影響が出てしまい、あまり使い勝手は良くなかったです。

CMOSカメラを繋いで、「Camera」タブから「Connect」を押すとカメラが動き出します。ガイド用にもカメラを繋いでいる場合、撮影用のカメラと合わせてCMOSカメラが2台になります。たまにガイドカメラが選択されてしまうことがあります。でもこれ結構気付きにくて、例えばピントを合わせようとしても全然星が見えなかったり、見えていても変化しないとかで、やっと気づいたりします。その場合は「Camera」タブの一番下の「Setting」ボタンから選択できます。

冷却する場合は下のほうにある「Cooling Aid」を「Warming Aid」が有用です。ゆっくりと冷やしたり温めたりするので、カメラへのショックが少ないでしょう。

とりあえずは赤道儀の自動導入で撮影したい天体を導入します。導入後の位置が多少目的のものとずれていても構いません。次の「goto++」で自動で位置調整できます。

「Gear」タブで赤道儀との接続をします。上で書いた赤道儀用のASCOMドライバーをインストールしてある必要があります。「Connect Scope」ボタンで赤道儀が接続できたら、早速同じエリアにある「Point Craft」を押してAPT最大の特徴のgoto++を試してみましょう。

ここで必要なことは、一番下の「Settings」ボタンを押して「PlateSolve 2」と「All Sky Plate Solver(ASPS)」をインストールしてきちんとパスを設定しておくこと。ダウンロードをどのページからすればいいかも、リンクが張ってあるのですぐにわかるかと思います。PlateSolve 2は本体と「UCAC3」のみでいいです。「APM」はなくても動きます。UCAC3はPlateSolve 2をインストールしたフォルダの中に入れてください。そうでない場合は一度PlateSolve 2を立ち上げて、FileメニューからUCAC3をインストールしたフォルダを指定する必要があります。これら2つのインストールはあらかじめ昼間に済ませておいた方がいいでしょう。

ここまででgoto++を試す準備ができたら、「Point Craft」スクリーンに戻って、「Objects」か「Scope Pos」を押してざっくりとした座標を入力します。大画面右上の「Shoot」ボタンで一枚撮影して「Solve」か「Blind」ボタンを押します。うまく解析が終わると、画面真ん中に丸が出てきます。「Sync」ボタンを押しておくと、今の位置が赤道儀に送られ同期し、その方向を向いていると認識します。

次に「Aim」ボタンを押すと別の丸が出てきて、マウスを移動したいところに持っていってクリックすると、2つ目の丸が移動します。その後「goto++」を押すと、その位置が中心になるように赤道儀を移動してくれます。勝手にもう一度撮影するので、本当にその位置に移動できたかどうかわかります。


ディザーガイド撮影

希望通りの構図になったらPHD2でガイドをはじめてください。そういえばPHD2の解説ってあまり詳しいのはしたことがないですね。ずっと昔まだ撮影を始めたばかりの時の記事がありますが、古くてあまり役にたたなさそうです。PHD2はHIROPONさんのページで解説されていますし、同ページから同じくHIROPONさんが書かれた日本語のマニュアルもあるので、特に問題はないと思います。

必要なのはPHD2で「ツール」(Tools)メニュー下の「Enable Server」をクリックしておくこと。これでAPTから自動的にディザー時にガイドを止めてくれるはずです。

APTでのディザーの設定は、「Gear」の赤道儀設定のとことにある「Guide」ボタンから。一番上の「Guiding Program」は「PHD」になっているので、今回は「PHD2」に変更。上から二番目の「Auto Dithering」はオンに。振幅がデフォルト値だと小さすぎて縞ノイズが回避できない可能性があるので、「Guiding Setting」スクリーンで、上から三番目の「Dithering Distance」をデフォルトの1から4くらいに大きくしておきます。これで準備完了です。

実際の撮影はメイン画面の「Camera」タブから「LIGHT PLANS」の「Test」とか選んで、横の「Edit」を押して、「Plan to edit」のところを「Add New Light Frame Plan」で新規プランを作って、露光時間とか枚数とか入れていきます。

PHD2がきちんとガイドをしているなら、あとはAPTの「Camera」タブの「Connect」ボタンのすぐ横の「Start」ボタンを押します。もし「Start」ボタンが押せない場合は、カメラが接続されていないとか
Live Viewがスタートしているとかです。「Camera」タブの「Connect」ボタンがきちんと「Disconnect(これが繋がっている状態を表してます)」になっているか、「Live View」ボタンの色が濃くなっていないか(ボタン背景が黒の場合がLiveViewがオフです。)確かめてみてください。正しい場合は「Start」ボタンの背景が濃くなっているはずです。

実際にディザーされているかどうかは、「Gear」タブの「Guide」のところに「(D)」が出ていれば大丈夫です。念のため何枚か撮ったら、「Img」タブで撮影できた画像をダブルクリックして、星がきちんと動いているか確認してみてください。


APTを使ってみての感想、SharpCapとの違いなど

実際にAPTを使ってみると、随分とSharpCapとのコンセプトの違いを感じます。撮影に特化した感じです。
  • 例えば、撮影した画像をできるだけ無駄にしない努力が随所にされているのは好感が持てます。保存形式は、プレビュー に当たる「Shoot」を除いて、基本Fits形式のみです。撮影中は必要のないボタンは押すことができないようになっています。ディザーもPHD2が動いていれば基本的にはデフォルトでオンになるので、オンにし忘れたとかで撮影画像を無駄にしなくて助かります。
  • SharpCapに比べるとAPTはディザーのオプションもしっかりしていますが、ディザーパターンは選べないようです。ランダムだけのようです。一方、PHD2にはランダムかスパイラルかを選べる項目があります。どちらが優先されるのでしょうか?まだよくわかっていません。
  • SharpCapとの違いを感じたのは、露光時間とゲインの調整がしにくいことでした。実際に移す画面は「Live View」ボタンを押せば見えるのですが、実際の露光時間とゲインは数字で打ち込むか、Ringy Thingyと呼ばれる小さな丸いジョグダイアルのようなもので合わせる必要があります。SharpCapのスライダーが秀逸だったことがわかります。
  • Live ViewはさすがにSharpCapの方がはるかに高機能です。パッと触っただけでも、APT側はカラーバランスが取れない、livestackは当然ないなどです。APTにもオートストレッチは一応あります。「Tool」タブの「Histogram」でヒストグラムを出し、「Auto-Str L」を推します。ただ、調整幅が少なく操作性がいまいち、かつこのヒストグラムも輝度しか見えなくて、カラー情報はわかりません。逆に言えば、写っている画面はあまり気にさせずに、撮影にすぐに入って欲しいという意図が感じられます。ShapCapの経験から行くと、カラーバランスによってはADCの範囲に入ったり入らなかったりするので、少し気になりますが、まあ大丈夫なのでしょう。(2020/4/16 追記: APT Settingsの CCD/CMOS settingsタブのRed Channel Color BalanceとBlue Channel Color Balanceで色のバランスを取ることができるのがわかりました。保存されるRAWファイルには適用されず、見た目だけのバランスのようです。また、Auto Stretch Factorをいじると、デフォルトのオートストレッッチの強さを変えることができるので、これで合わせると程よい明るさで見ることができそうです。)
  • とにかくAPTは撮影に特化していると思っていいです。これと比べるとSharpCapの撮影へのこだわりはまだ中途半端に見えてしまいます。短時間撮影や、Live Stackを使ってのラッキーイメージ撮影など、ガイドを使わない撮影ならSharpCapの方がいいかもしれませんが、長時間撮影はAPTの方が遥かに向いています。逆に、APTで電視観望は無理だと思いました。カラーバランスが取れないとか炙り出しが全然甘いとかです。

APTとSharpCap2本のソフトを使いわけることで、撮影と電視観望の切り分けがきちんとできるようになるでしょう。


Demo版と有料版の違い

さてAPTですが、最初はデモ版を使っていました。無料のデモ版でもほとんどの機能は使えるようです。無料版でさえもこれだけの機能が使えるのは素晴らしいことです。

有料のフル版とのちがいはこのページの一番下の緑の字になっているところに載っています。少なくとも撮影を始めたばかりの人ならデモ版でも困るようなことはほとんどないでしょう。フル版で気になる機能はObject選択のところで星や星雲星団が見やすくなるかとか、PiontCraftの結果を残せれるかとかくらいでしょうか。無料版とあまりさをつけていないところはユーザーの間口を広げる意味でも好感が持てます。もっと使い込んでいく場合には撮影用のスクリプトとかも有料版のみサポートされているらしいので、違いが重要になってくるのかもしれません。

でもこれだけの機能にして18.7ユーロ。日本円にして2千円ちょっとなので、私は感謝の意味も込めてフル版にしました。ヒストリーを見てみると4ヶ月ほど前にZWOのカメラがネイティブでサポートされたとのことなので、いいタイミングだったかもしれません。そう言えば以前はASCOM経由でのカメラの接続確認画面がAPT画面の裏に隠れていて苦労したのですが、今回はカメラの接続は普通に行われていて特に困った覚えがないです。


まとめ

なかなか使うことができなかったAPTですが、今回CMOSカメラのディザー撮影という必要に迫られてやっと使うことができました。使ってみると素直なソフトで、操作性も悪くありません。何より、撮影画像をミスとかで無駄にしないという方針みたいなのが随所に見えたのは素晴らしいです。

これ以降、CMOSカメラでの長時間ディザーガイド撮影もどんどん進めていきたいと思っています。とりあえずはTSA-120とフラットナーにASI294MC Proをつけての撮影ですかね。


シュミットさんからお借りしているEVOSTAR 72EDですが、前回のおまけ記事で最後と思っていたのですが、せっかくなのでレデューサーを使っての撮影をし、画像処理までしてみました。




カメラ選択

カメラをフルサイズ一眼にするか、CMOSカメラにするか迷ったのですが、 結局ASI294MC Proにしました。理由は2つあります。

元々の焦点距離が420mmで0.72倍のレデューサーを入れると約300mm。これだと結構広い画角となるので対象が限られてきてしまいます。パッと思いつくのが
  • カリフォルニア星雲
  • カモメ星雲
  • 勾玉星雲
くらいです。複数天体もありとすると
  • オリオン大星雲と馬頭星雲まで
  • 馬頭星雲からバーナードループの一部まで
  • モンキー星雲とクラゲ星雲を一緒に
などですが、やはり一画面に二つの中くらいの天体だとインパクトに欠けそうです。他にもSh2-240もありますが、さすがに自宅からだと暗すぎます。マルカリアンチェーンもありですが、後述のQBPを使いたいので、銀河は今回はパスです。結局この画角だと対象が思ったより少ないので、少し画角を絞る意味でフォーサーズ相当のASI294MC Proにしました。

もう一つの理由が、31.7mmのアメリカンサイズQBP(Quad Band Pass) フィルターで撮影レベルできちんと試してみたかったことです。Black Pandaさんにせっかく作っていただいたQBPですが、これまでは元々の目的である電視観望でのみ試してきました。CMOSカメラに取り付けた状態で、もっと条件の厳しい撮影レベルで使えるかどうかの判断をしてみたかったのです。

ASI294MC Proとの組み合わせだと、対象天体も一気に増えてきます。冬だけでも
  • オリオン大星雲
  • 馬頭星雲と燃える木
  • モンキー星雲
  • クラゲ星雲
  • バラ星雲
  • 魔女の横顔
夏のことまで考えるとやはりこの画角が一番楽しそうです。その中で今回は、最初の星像チェックで見事に失敗したバラ星雲をリベンジしたいと思います。

一方、撮影時に気付いたのですが、ASI294MC Proにしたことにより、接眼部に取り付けるアダプターの選択肢が少ないために、レデューサーからのバックフォーカス長が長くなってしまっています。長くする方向には差し込み部分を少なくて調整し星像の違いを試したのですが、短くする方向に試すことができませんでした。長くする方向では星像は改善しなかったので、アダプターをもう少し考えて短くする方向を探る必要があるかと思います。


撮影

実はバラ星雲の撮影、4日間にわたっています。
  • 1日目は2時間ぶんの画像を撮ったのですが、ガイドなしで撮影してみてやはり縞ノイズが盛大に出てボツ。
  • 2日目は30分ぶんの画像を撮影したのですが、後からみたら透明度が悪くてボツ。
  • 3日目は準備して撮影を始めたら、1枚だけ綺麗に取れて、2枚目以降雲が出て全くダメでいやになってボツ。
  • 4日目にして2時間撮影して、人工衛星(流れ星?)が盛大に写っているのを除いてやっとまともな撮影画像を得ることができました。
おかげで4日目はセッティング開始から撮影を始めるまでにわずか20分ちょい。もう全部組んであるので、外に出すだけです。19時半ころから玄関にある赤道儀と鏡筒を庭に運び、極軸をとって、バラさん導入。PHD2でガイドを始め、20時前には撮影を開始していました。今回は露光が5分と長時間撮影の範囲になります。撮影ソフトはディザーをしながらガイド撮影をしたいので、今回初めてAPT (Astro Photography Tools)を使いました。PHD2との組み合わせで、ほとんど何も考えることなくうまくディザーまでできました。これについては後日、別記事で扱います。

また、恥ずかしながら今回初めて冷却してまともな撮影をしてみました。冷却のテストはしてたのですが、撮影したことなかったんですよね。ダークノイズが減るのはもちろんいいことなのですが、ダークフレームを撮るときに温度を一意に固定できることにありがたみを感じました。これまで6Dで撮影した後は、カメラを冷蔵庫に入れたりしてダークフレームを撮っていたので、それに比べたら随分効率がいいです。

実際の撮影ですが、そもそも開始時から結構西の空の方なので光害であまりいい方向ではありません。それでも4日目は透明度が良かったせいもあり、そこそこの画像を20枚得ることができました。約2時間の撮影後は近所の屋根に隠れてしまうような状況でした。


画像処理

画像処理はいつも通りのPixInsight (PI)です。1日目の画像はディザーなしで縞ノイズでいろいろ頑張ったけど今回もやはりどうしようもなかったので、4日目に撮った画像のみ20枚を使っています。フラットは撮ったのですが、うまく合わなかったので諦めてPIのDBE (Dynamic Backgroud Extraction) で済ませました。アンプノイズのところは適当にごまかしています。ダークフレームは-15℃で28枚、バイアスフレームは同じゲインであることに気をつけ、温度に依存しないはずなので常温で最短露光時間で100枚撮っています。

BatchProcessでスタックされた画像まで出した後、DBEとストレッチまでPIで済ませてTIFFで保存。それをStarNet++で恒星と背景に分けてPhotoshop CCに渡してあぶり出します。今回はDeNoiseは(試用期間が切れてまだ購入していないこともあり)無しです。DeNoiseを使うと綺麗になりすぎるので、淡いところとかの評価をしにくくなります。でも本当の理由は今月はお小遣いがないのでただの負け惜しみです。素直に使ってもっと綺麗にしたいです(笑)。ただし、NikCollectionのDfine2は使っています。

結果です。

「バラ星雲」
light_BINNING_1_integration_DBE_DBE_DBE_STR_all_PS5a
  • 撮影日: 2020年3月26日20時2分-21時59分
  • 撮影場所: 富山県富山市下大久保
  • 鏡筒: SkyWatcher EVOSTAR 72ED
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • カメラ:  ZWO ASI294MC Pro
  • 撮影条件: ゲイン220、温度-15℃、露光時間300秒x20枚 = 1時間40分 
  • フィルター: サイトロン QBP(アメリカンサイズ)
  • PixInsight、StarNet++、Photoshop CCで画像処理

淡いところの諧調がまだ不十分で少し不満ですが、2枚玉アポ入門機で、自宅での撮影、しかも季節終わりの西の空でここまで出れば十分と言えるのではないでしょうか。光害を軽減し撮影時のコントラストを上げるという意味で、QBPの効果も大きいです。以前心配していたハロなども何も気になるところはありませんでした。アメリカンサイズのQBPも撮影レベルで十分な性能を発揮できていると思います。

その一方、やはりレデューサーを入れても最周辺には星像の歪みがどうしても残ってしまっています。撮って出しではほどんど目立たなかったと思っていたのですが、その撮って出し画像もよくみるとAPS-Cサイズでも僅かながら歪んでいることに気づきました。今回のCMOSカメラではバックフォーカスが長くなってしまい調整し切れていないので、接眼部を改良しバックフォーカスを短くすることで星像はまだよくなる可能性は残されているはずです。今回はその歪みがあぶり出しによっって目立ってしまっているようです。といっても、本当に一番外側だけで、少し中に入るだけで一気にマシになるので、周辺を多少トリミングするつもりで最初から画角を決めるのがいいのかもしれません。


恒星の出し方

あと、個人的には今回のポイントは恒星の処理です。StarNet++で恒星と星雲画像を分けるのですが、恒星画像の結合時にできるだけ境目が目立たないように、一部の明るい星をのぞいてサチらないように、色の特徴が残るように仕上げてみました。今年の目標課題の一つでしたが、少し時間をかけて探ることができたので記録がてら手法を書いておきます。

レイヤーは「覆い焼き(リニア)加算」にします。「比較(明)」とか他にもいろいろ試しましたが、恒星の色が失われずに残るのと、境目が変に段になったりせずに滑らかになるので、これが一番いいみたいです。多分、StarNet++で作った星雲画像から、恒星だけの画像をPhotoshopで作るときに「差の絶対値」で作るので、くっつけるときは「和」である加算の方が素直なのだと思います。

ただし、名前の通り「加算」なので星雲背景が明るいと、構成部分の明るさのためにすぐにサチってしまいます。この場合は恒星レイヤーをCamera Rawフィルターのハイライトを下げることで、サチらない範囲まで持っていきます。ただしこのフィルター、レイヤーのみを表示しながらしか調整できないので、元の画面に戻って効果を確認するなど、何度も往復して微調整をする必要があります。

あと、個々の恒星の外周と背景のつなぎ目の諧調が飛ぶ場合があるので、その場合はCamera Rawフィルターの黒レベルで調整します。ここら辺に気をつければ、あとは彩度で色を出そうが、多少何をしても破綻するようなことはないようです。


まとめ

元々、前回の記事でもう終わりにしようと思っていたのですが、せっかくの鏡筒だったのでバラ星雲を再度撮影し、画像処理まで進めてみました。アメリカンサイズのQPDの撮影での実力も見えたので良かったです。こちらはやると言っていてなかなかできていなかったので、やっと少し肩の荷がおりました。

周辺の歪み改善にまだ少し課題を残しましたが、結構綺麗に出たのではないかと思っています。これだけの画像を残せるなら十分なコストパフォーマンスであると言えるのかと思います。正直いうと、後1時間くらいかけて淡いところをもう少し出したかった気もしますが、季節ギリギリなのでまあこれくらいが限界かと思います。

少し前の記事で書いたように、タカハシの新マルチフラットナーを持っている方は、フルサイズのカメラで同程度の画角になるはずです。周辺像が気になる方はこちらで試してみてもいいでしょう。

今回の撮影を通じで、必要に迫られてですが、やっとAPTでのディザーもうまくできたので、今後CMOSカメラでの撮影にも力を入れていこうと思います。



最近、望遠鏡関連の機材が増えすぎて困っています。購入した時のままで使う分にはいいのですが、普通はそんなことはなく、部品を交換したり、結構改造したりもします。

特に鏡筒はアダプターの類いが最初からいろいろついていて、取り外したり、他の鏡筒のアダプターを持ってきたりするので、もともとどれがどの鏡筒についていたのか分からなくなってしまいます。しかも各メーカー、それぞれ好みのネジの規格があり、また同一メーカーでも何種類もの規格のネジを使っているため、どれがどこにハマるのかだんだん分からなくなってしまいます。

例えば最近困ったのが、SkyWatcherのEVOSTAR 72EDのレデューサーのアダプターのネジがM56で、タカハシのマルチフラットナー もM56なので、そのままハマるかと思ったら、ピッチが1mmと0.75mmで一見締まるのに途中で止まってしまうなどです。

こんな状況はさすがもう嫌になってきました。なので、テプラを使ってこんなふうにネジの規格を印刷して、かくアダプターに貼ることにしました。

IMG_9754

IMG_9755
TSA-120のアダプターも分からなくならないうちに。

どんなことを書いているかというと、
  • 元々どの機材についていたかの機材名
  • 矢印でどちらからアクセスできるか、ネジはどんなのか
  • 矢印無しは内部のネジ
  • 矢印の後のがネジのサイズ、Mがミリネジ、インチサイズのスリーブ、UN規格など
  • 次のMかFでオスネジかメスネジか
  • 最後の数字はネジの長さ
などです。

これ結構便利です。もう昔の付属品なんかどれがどれやら分からなかったのですが、だいぶ整理できてきました。フィルターをつける時も迷わなくなります。また、どんなネジが使われているのか把握することができてくるので、星まつりのジャンク市でどんなアダプターを手に入れておけばいいのかの指標になりそうです。
 

ところでですが、うちにはなぜかテプラがあります。しかも当時の最上位機種。実はこれ、もう10年近く前のうちの奥さんへの誕生日プレゼントです。なぜかいつもプレゼントを渡すときは「かわいくない」とか言って、結構ムッとするんですが、1年くらいするとしみじみと「あー、あのプレゼントよかったわー」と言ってくれます。テプラは今でも大活躍です。

IMG_9764

ちなみに今年の誕生日プレゼントはテプラのテープ詰め合わせ。例によってあまり喜んでいませんでした。でもまたいつかそのうち...。

久しぶりの晴れ、TSA-120の5th (フィフス) ライトです。トラペジウムE星、F星の撮影時のバローとの比較記事が元で、宮地泉さんからお借りすることができたPower MATEを試すことができました。




TSA-120の環境改善、ロスマンディー規格のアリガタ

メインのバロー比較の前に、TSA-120の改良について少しだけ。下のプレートが少し進化しました。ロスマンディー規格の304mm長のアリガタをMORE BLUEから購入しました。ヤフオクの方のみにある特価品みたいです。届いたものは多少傷がありましたが安かったので不満はありません。

実際にTSA-120に取り付けて、赤道儀に固定してみるとずいぶん安定化しました。どれくらいかというと、数値的には何も比べていないので感覚でしかないです。というより、落下の不安から解放された方が大きいかもしれません。CGEM IIのVixen規格のアリミゾは深さがあまりないので、いつも落下の不安が拭えません。

IMG_9763

鏡筒バンドをどうするか、まだ迷っています。K-ASTECと思っていたのですがMORE BLUEに傾きつつあります。安いのと軽いのと、思ったよりカッコ良さそうなことです。上のプレートとハンドルも色々考えています。


まずはシリウスで本日のシーイングチェック

さて、実際の比較に入る前にもう一つ、今日のシーイングチェックです。シリウスを導入して、この前見ることのできたシリウスBを見ることができるかチェックです。



15分くらいは粘ったでしょうか、この前はあんなに簡単に見えたシリウスBですが、全く同じ設定のPENTAXのXW3.5mmで結局見ることができませんでした。途中フッと「あ、もしかしたらこれ?」というのはありましたが、最後まで確証は持てませんでした。

焦点内像(フォーカサーが短くなる方向、でいいんですよね?)方向からジャスピン位置に迫ると、その間中ずーっと綺麗なリングが見えていて、リングがどんどん小さくなります。最後に点近くに収束して行きジャスピン位置ではディフラクションリングが見えます。この日は多分シーイングがそこまで良くはないのでディフラクションリングは多少揺れています。

ところが、そのまま焦点外像方向に進めると、内蔵で見えていた綺麗なリングとは程遠いグチャグチャな像になり、さらに外像方向に進めると再び綺麗なリングになり、そまま大きくなってます。外像から内像に進めても、外像側の一瞬グチャグチャになる様子は必ず見えるため、再現性もありです。これって正しい振る舞いなのでしょうか?ここら辺もまだまだよくわかっていないので、これから色々考えていこうと思います。

さて、この日のシーイングの確認も終わり、前回ほど良いというわけではないけれど、ディフラクションリングの揺れ具合から見て、そこまで極悪というわけでもないという状態で、トラペジウムに移行します。


トラペジウムでのバローレンズ比較

今回、TSA-120の直焦点撮影を2回とバロー系レンズ4種類の、計6回の撮影を比較しました。基本的に撮影は鏡筒がTSA-120にASI294MC Pro(常温で使用)を取り付け、赤道儀としてCGEM IIをに載せています。

撮影条件と画像処理ですが基本的に露光時間が100msでser形式の動画で撮影。そのうちの上位35%をAutoStakkert!3でスタックしてます。それをPixInsightで一旦オートストレッチして、E星、F星が一番みるように少しいじっています。なので出来上がり画像の明るさなどは多少違いがあります。

バローレンズごとに変わるパラメーターですが、一つはフレーム数。基本500フレーム撮影していますが、一部ファイルはミスで100フレームとか200フレーム程度になっています。ただ、フレーム数の違いは今回の結果にはほとんど影響していないと思いまう。もう一つのパラメーターがSharpCapでのカメラのゲイン設定です。バローを使わない直焦点撮影の時にSharpCap上のゲインを320にしました。バローの倍率によって暗くなるので、その分の補正をゲインを上げることでしています。

どの撮影も露光時間は100msのまま触っていなくて、例えば2倍ならゲインを60上げる、4倍なら120上げる、5倍なら140上げるとかです。Gainの200が20dB=10倍に相当するので、これで同等の明るさになるはずです。

ちなみに、10倍は20dB、2倍は6dB、3倍は10dBくらいまではよく知られていると思いますが、5倍が14dBはすぐに出ますでしょうか?考えればすぐにわかりますが、これきちんと考えて納得しておくと役に立つ時が多いです。答えは最後の方に書いておきます。

試したバローレンズは下の通り。

IMG_9658

  • TeleVue製PowerMATE 4倍: 宮路泉さんにお借りしたものです。言わずと知れた高級機です。
  • Scientific Explorer社製 5倍: ずっと前にKYOEIで買ったもの。あまり使ってません。
  • Celestrons製 3倍: 惑星用にC8と組み合わせてよく使ってます。
  • Vixen製 2倍: 一番最初に買ったバロー。当時のスターショップ(旧誠報社)で買った低価格のもの。
となります。


19時52分: TSA-120直焦点撮影

0.1秒を100フレームほどの撮影です。そのうち35枚をスタックしたことになります。

19_52_29_lapl2_ap1_ST

直焦点撮影のうち、トラペジウムが写っているほぼ中心部を切り出しています。画像が小さいですが、100x85ピクセルしかありません。ブログ上で大きく表示しようとすると解像度を上げる必要があり、解像度を上げるとどうしてもピクセル間が補完されてしまいなめらかになって客観的でなくなります。なので実際に見ている画面上で拡大などしてみてください。

E星ははっきりと、F星もかろうじてですが分離しています。ただし、ASI294MC Proの解像度だとピクセルサイズが4.6umと大きいこともあり、1ピクセルで約1秒角。C星とF星の中心感の距離はわずか4.5秒なので、分解能不足がたたってF星の分離がそこまでうまくいっていないようです。


20時11分: PowerMATE 4倍

次に一番試したかった、宮路泉さんにお借りした4倍のPowerMATEです。こちらの結果は面白いです。0.1秒を100フレーム撮影し、35%使ったので35フレーム分です。

20_11_11_lapl2_ap5_ST

CMOSカメラ側の分解能が足りていなかった直焦点撮影に比べて4倍に拡大しているので、カメラの分解の不足の制限からは解放され、鏡筒本来の性能に迫っています。F星の分解のが明らかに上がっていることがわかります。また、4倍のレンズを入れたことによる弊害もほぼ何も出ていないと思われます。さすがPowerMATEと言ったところでしょうか。

TSA-120の口径が120mmなので、レイリー限界はほぼ1秒角。直焦点撮影の場合のASI294MC Proの1ピクセルが約1秒に相当するので、4倍のPowerMATEで1秒を4ピクセルで表現することになります。スタックしているのと、ピクセルあたりの分解能がレイリー限界より4倍ほどいいので、画像を見る限りレイリー限界以上に分解しているようです。ここらへんの話は、以前ピクセルサイズと光学的分解能の話を検討しています。



一番明るいC星とその隣のF星の距離は約4.5秒。なので、PowerMATEによってこの距離を18ピクセルくらいで表現しているので、かなり余裕が出たということが言えます。結論としては、PowerMATEは分解能向上に明らかに貢献し、変な収差なども追加しない、評判通りの非常に高性能な拡大レンズだということがわかります。


20時23分: Scientificn Explorer 5倍

次はテレセントリック設計のScientificn Explorer 5倍バローレンズになります。こちらは倍率がさらに高いので、期待大です。500フレーム撮影して、175枚使っています。

ところが、期待していたにもかかわらず、撮影時からPowerMATEに比べて明らかに見え具合は悪かったのです。結果です。

20_23_53_lapl2_ap9_ST

E星は分離できていますが、F星の分離が厳しくなっています。星像も明らかに肥大しています。ピントズレの可能性も否定はできませんが、相当気を遣っていたのと、あと少しシンチレーションが悪くなってきている気がしました。それでも先の撮影からわずか12分後くらい、そこまで大きな変化はないと思っていて、それらマイナス要因を差っ引いても星像の悪化は無視できません。


20時31分: Celestron 3倍

前回も試したCelestronの3倍のバローレンズです。惑星で一番使っているものです。500フレーム撮影して、175枚使っています。

20_30_11_lapl2_ap5_ST

E星はOKですが、ほとんどF星が分離できていません。前回と同じような結果なので、ある程度再現性はあるのかと思います。上の5倍の時の見え具合とと同等か、少し悪いくらいでしょうか。


Vixen 2倍バロー

星を始めた最初の頃に、簡易的なバローと言われた上でお試しで買ったものです。値段的にも5-6千円だったと記憶しいて、今回の中では一番安価です。こちらも500フレーム撮影して、175枚使っています。

20_35_11_lapl2_ap1_ST

E星もボケ気味、F星分離できていないですね。

ここまでで「まあ予測された性能とまあ大体一致した結果かな」と思っていたんです。ところが、です。次の結果で色々覆されました。


20時41分: 直焦点再び

どうも、シンチレーションが悪くなってきたようなので、念のために直焦点でバローなしの場合を今一度撮影しておきました。撮影枚数は200枚です。処理後少し考え方を改めました。

20_41_09_lapl2_ap1_ST

50分前にはきちんと分離できていたF星はおろか、E星さえもほとんど分離できていません。シンチレーションが実際にどれくらい変わったかを、GIFアニメにしてみました。一コマが0.1秒露光に相当します。

まずは19時52分:
19_52_29_cut_F001-102
E星、F星も分離できていますし、そもそも星がほとんど動いていません。

次に20時41分の動画です:

20_41_09_cut_F001-225

トラペジウム全体の揺れ幅も大きくなっていますが、一つ一つの恒星のビヨビヨした歪み具合もすごいです。ピントの影響はないとは言えませんが、これだけみると明らかにピントというよりはシンチレーションが悪化したといえるでしょう。

ついでに、トラペジウム周りの星雲を少しだけ炙り出してみました。

シンチレーションの良かった19時52分:
_19_52_29_lapl2_ap1_ST_Preview01

シンチレーションが悪化した20時52分:
_20_41_09_lapl2_ap1_Preview01

前者と後者を比べると明らかに星雲部分の分解能も落ちていることが分かります。これは今後の撮影において、大きな指標となりそうです。すなわち、星雲の分解能を出そうと思ったらシンチレーションのいい日を選んだ方があきらかに有利だということです。


比較結果の考察

今回の結果は色々と示唆に富んでいます。まず、シンチレーションの影響はものすごく大きく、製品比較の結果を左右するくらいであったこと。なので、安価だからと言って撮影結果から安易に性能が悪いとは言い切れません。また、撮影枚数の影響も避けきれません。ピントの再現性がどこまであるのかも客観的には検証できていません。

ただ、それらを差っ引いても、PowerMATEの性能の素晴らしさが突出しています。TSA-120単体ではもともとある焦点距離と一般的なカメラセンサーの分解能から、その性能を引き出しきれているとは言い難いです。バローレンズは明らかにその性能の引き出しに貢献すると言えるでしょう。その際のPowerMATEの精度は少なくとも実際の撮影において十分に鏡筒の性能を劣化させずに引き出すものであるということは、今回なんとか示せたかと思います。

一方、その直後に見た5倍のバローは時間の経ちかたから言ってそこまでシンチレーションが悪くなっていたとは言えず、PowerMATEに比べて性能に差があったように思えます。

今回自信を持っていえるのはそこらへんまでかと。これ以上は環境の変化の影響が大きかったということで推測になってしまうので、結論は出さないことにします。

画像処理に関しては、撮影してスタックした画像はその時点でもう引き出せる情報はある程度決まっていて、どのようにストレッチ加減をいじっても、分離できているものはすぐに分離できるし、分離できていないものはどういじっても分離できないということが分かりました。Wavelet変換相当のことをすると(今回は適用していません)もう少しエッジを立てたりして見栄えは良くなりますが、撮影した画像の順位を変えるには至りません。例えば今回示した6つの撮影画像の背景の暗さが多少違いますが、一番分離できるところに合わせているため、肥大していると背景が暗くなっていたりします。シンチレーションは順位に関係すると思いますが、そのシンチレーションで撮影された画像は、どう明るくしても暗くしても順位はわかることはありませんでした。

あと気になることとして、どの画像にも右斜め上に青ハロ、左下に赤ハロが出ていますが、これは直焦点撮影にも僅かにですが見えているので、大気収差によるものでしょう。前回セレストロンの3倍バローに青ハロが出ていると言いましたが、もしかしたら大気収差が強調されてしまっているものだった可能性があります。ただし、直焦点撮影に比べて明らかにE星、F星が見にくくなったことは確かなので、青ハロのせいというよりは、やはり分解能を悪化させる原因が少なからずあるものと思われます。時間的に悪くなっていった可能性は否定できません。

一つ面白い小話を。TSA-120のセカンドライトで金星を見た時の話をスターベースでしていたのですが、「せっかく鏡筒を買ったのに収差が見える」と意外に苦情が来るのがTOAとかTSAの高性能鏡筒なんだそうです。性能がいいので大気収差が普通に見えてしまい、それを鏡筒の収差と間違えてしまうそうです。大気収差はいつも方向が同じなので、そこが鏡筒による収差とは違うところですね。


まとめ

多くの機材を一度に比較するのは難しいということを実感しました。同じ環境を用意するのがいかに難しいかということです。シンチレーションは時間とともに自分が思っているより大きく変わっているようです。

シンチレーションがいいか悪いかは、シリウスやトラペジウムを直接見ることである程度把握できるようになってきました。シンチレーションのいい時間帯は貴重だということでしょう。もしいい時間帯があったら無駄にせずに、分解能の必要な撮影をしていけたらと思いました。

また、たかだか口径12cmの鏡筒の性能を引き出すだけでも相当大変だということがわかってきました。機材そのものの性能もそうですし、オプションの機材にも気を使う必要がありそうです。カメラの分解能もよく考えないと、せっかく鏡筒が高性能でももったいないです。あと、シンチレーションという運が一番重要で大変だということもよく分かりました。今回の結果を、今後の撮影に活かせたらと思います。

今回も楽しかったです。単に見るだけでなく色々比較することで、推測だけではわからなかったこともだんだんと見えてきます。こんなテストを自分でできるのも、天文趣味の醍醐味なのかと思います。

宮路泉さん、PowerMATEお貸し頂き、本当にありがとうございました!試すまでに時間がかかってしまって申し訳ありません。とても有意義なテストとなりました。今回の結果で、このクラスのものを手に入れておく必要性を感じました。購入を考えたいと思います。返却に関しては、またダイレクトメッセージの方で連絡します。よろしくお願いいたします。




最後はおまけです。

倍率とゲインとdBの関係

あ、最初の方に書いた5倍が14dBというのの考え方ですが、こんなふうに考えるとすぐに出ます。

5倍は10倍の2分の1です。10倍は20dB、2分の1は-6dBなので、20-6で14dBとなります。

この考え方を身に付けておくと、0.2もすぐにわかりますね。 0.2は5分の1なので、10分の1の2倍ということになります。-20dBと6dBで-14dBですね。他にも理解しておくといいのは
  • 4倍は? 2x2なので6+6=12dB。
  • 6倍は? 2x3なので、6+10=16dB。
  • 8倍は? 2x2x2なので6+6+6=18dB。
  • 7倍は6倍と8倍の間でざっくり17dB。
  • 9倍は8倍と10倍の間なのでざっくり19dBです。 
  • ルート2倍は? 2のルートなので対数の6dBだと半分になって3dB、すなわち約1.4倍が3dBですね。
  • 5dBは10dBの半分なのでルート3、すなわち約1.7倍
これくらいでしょうか。わかりにくい残りは1dB(1.1位)、2dB(1.2位)、4dB(10dB-6dBなので、3/2=1.5位)、7dB、8dB、9dB(1.4の3乗なので2.8というのはレンズを触っている人には馴染みがあるかも)11dB、13dB、15dB(1.73の3乗=3x1.7=5.2です)くらいだと思います。

重要なのはこれらを覚えることではなく、こういった導き方もあるということを理解しておくこと。この考え方を身につけておけば、いざという時に覚えていなくても導き出すことができます。

dBに10をかけたものがZWOシリーズのカメラのゲインになりますので、これは覚えておくといざという時に楽にゲインを合わせるとかできて便利でしょう。 例えばゲイン0は0dBで1倍、ゲイン60は6dBなので2倍、ゲイン400は40dBなので、100倍とかです。
 

以前、星像切り出し用のコードをPythonで書いたのですが、




Matlab用に少し書き直したので公開します。結果はすでにここ最近の記事で使っているので、これまでに見ている方も多いかと思います。デザインはピンとくる方もいるかと思いますが、スターベース東京のブログの作例の切り出し画像のフォーマットに合わせてあります。

ファイル選択ですが、以前選んだフォルダを覚えるようにしました。以下のページを参考にしました。ありがとうございました。
前回の対応フォーマットはJPEGだけでしたが、今回はMatlabのimreadコマンドでサポートする画像ファイルに対応しています。なので、かなりのフォーマットに対応するはずです。実際に全部試したわけではないので分かりませんが、
  • BMP、JPEG、PNG、CUR、JPEG 2000、PPM、GIF、PBM、RAS、HDF4、PCX、TIFF、ICO、PGM、XWD

に対応するらしいです。天文で関連するのは主にJPG, PNG, TIFFくらいでしょうか。RAWファイルはあまり対応できないのですが、個別にFITS形式だけ対応させておきました。

カラーの8bit、16bitに対応しています。32bitには対応していません。あと、グレー画像は多分ダメです。結果はファイル名に”_cut25”というのが足されて、元のファイル形式と同じ形式(例えばjpgならjpg、tifならtif)に書き出されます。


7bc22bb9_cut


あまり綺麗でないですが、ソースコードです。 コピペして、Matlab上で走らせてみてください。上のような画像が出てくるはずです。簡単なコードなので、各自で希望に応じて適当に書き換えてみてください。3x3マスとかも簡単にできるはずです。

clear; %%% Paramters CS = 300; BW = 5; % File select if ispref('MyPreferences','LastUigetfileFolder') folder = getpref('MyPreferences','LastUigetfileFolder'); if ~ischar(folder) folder = '/Users/'; % for mac. if windows use 'C:\'. end else folder = '/Users/'; % for mac. if windows use 'C:\'. end [file,path] = uigetfile({ '*.*', 'All files(*.*)'}, 'Pick a file','MultiSelect', 'on',folder); if ~isnumeric(path) setpref('MyPreferences','LastUigetfileFolder',path) end % Reading image with size and class (full size) [filepath,name,ext] = fileparts(file); if extractBefore(ext,5) == '.fit' Img = fitsread(fullfile(path, file)); else Img(:,:,:) = imread(fullfile(path, file)); end [y, x, l] = size(Img); if isa(Img,'uint16') cv = 256; else cv = 1; end % Size of ASP-C ay = round(size(Img,1)/1.6); ax = round(size(Img,2)/1.6); % empty cut image CutImg = zeros(5*CS+6*BW, 5*CS+6*BW, 3, class(Img)); % Orange area CutImg(:,:,1) = 235 *cv; CutImg(:,:,2) = 170 *cv; CutImg(:,:,3) = 80 *cv; % Blue Area BA = CS+BW+1:4*CS+5*BW; CutImg(BA,BA,1) = 50 *cv; CutImg(BA,BA,2) = 50 *cv; CutImg(BA,BA,3) = 80 *cv; % Define areas in cut image C = zeros(CS,5); for i = 1:5 C(:,i) = (i-1)*CS+i*BW+1:i*(CS+BW); end % Area in original image IX(:,1) = 1:CS; IX(:,2) = round((x-ax)/2)+1:round((x-ax)/2)+CS; IX(:,3) = round((x-CS)/2)+1:round((x+CS)/2); IX(:,4) = round((x+ax)/2)+1:round((x+ax)/2)+CS; IX(:,5) = x-CS+1:x; IY(:,1) = 1:CS; IY(:,2) = round((y-ay)/2)+1:round((y-ay)/2)+CS; IY(:,3) = round((y-CS)/2)+1:round((y+CS)/2); IY(:,4) = round((y+ay)/2)+1:round((y+ay)/2)+CS; IY(:,5) = y-CS+1:y; % Filling cut image by original cut for i = 1:5 for j = 1:5 if ( ((j==1)||(j==5)) && ((i==2)||(i==4)) ) || ( ((j==2)||(j==4)) && ((i==1)||(i==5)) ) CutImg(C(:,i),C(:,j),:) = 256 *cv; % fill with white else CutImg(C(:,i),C(:,j),:) = Img(IY(:,j),IX(:,i),:); end end end %image(CutImg); if extractBefore(ext,5) == '.fit' fitswrite (CutImg, fullfile(path, [name,'_cut25',ext])); else imwrite (CutImg, fullfile(path, [name,'_cut25',ext])); end




途中からいろいろ簡略化しているのでわかりにくいと思います。% Define areas in cut image以降を、以下のコードに置き換えるとまだわかりやすいかと思います。

% Define areas in cut image C1 = 0*CS+1*BW+1:1*CS+1*BW; C2 = 1*CS+2*BW+1:2*CS+2*BW; C3 = 2*CS+3*BW+1:3*CS+3*BW; C4 = 3*CS+4*BW+1:4*CS+4*BW; C5 = 4*CS+5*BW+1:5*CS+5*BW; % Area in original image IX1 = 1:CS; IX2 = round((x-ax)/2)+1:round((x-ax)/2)+CS; IX3 = round((x-CS)/2)+1:round((x+CS)/2); IX4 = round((x+ax)/2)+1:round((x+ax)/2)+CS; IX5 = x-CS+1:x; IY1 = 1:CS; IY2 = round((y-ay)/2)+1:round((y-ay)/2)+CS; IY3 = round((y-CS)/2)+1:round((y+CS)/2); IY4 = round((y+ay)/2)+1:round((y+ay)/2)+CS; IY5 = y-CS+1:y; % Filling cut image by original cut CutImg(C1,C1,:) = Img(IY1,IX1,:); CutImg(C2,C1,:) = 256 *cv; CutImg(C3,C1,:) = Img(IY3,IX1,:); CutImg(C4,C1,:) = 256 *cv; CutImg(C5,C1,:) = Img(IY5,IX1,:); CutImg(C1,C2,:) = 256 *cv; CutImg(C2,C2,:) = Img(IY2,IX2,:); CutImg(C3,C2,:) = Img(IY3,IX2,:); CutImg(C4,C2,:) = Img(IY4,IX2,:); CutImg(C5,C2,:) = 256 *cv; CutImg(C1,C3,:) = Img(IY1,IX3,:); CutImg(C2,C3,:) = Img(IY2,IX3,:); CutImg(C3,C3,:) = Img(IY3,IX3,:); CutImg(C4,C3,:) = Img(IY4,IX3,:); CutImg(C5,C3,:) = Img(IY5,IX3,:); CutImg(C1,C4,:) = 256 *cv; CutImg(C2,C4,:) = Img(IY2,IX4,:); CutImg(C3,C4,:) = Img(IY3,IX4,:); CutImg(C4,C4,:) = Img(IY4,IX4,:); CutImg(C5,C4,:) = 256 *cv; CutImg(C1,C5,:) = Img(IY1,IX5,:); CutImg(C2,C5,:) = 256 *cv; CutImg(C3,C5,:) = Img(IY3,IX5,:); CutImg(C4,C5,:) = 256 *cv; CutImg(C5,C5,:) = Img(IY5,IX5,:);







今回はEVOSTAR 72EDでのいくつかの失敗などの裏話です。

前回までで、EVOSTAR 72EDのフルサイズの星像とレデューサーをつけた時の星像、追加でタカハシのマルチフラットナーを試した場合の星像を実際に撮影して示しました。





ところがこの試み最初全然うまくいかなかったのです。今回のお話は、何がうまくいかなかったのか、なんでうまくいかなかった、そんな反省の記事です。


フルサイズの撮影にいたるまで

EVOSTAR 72EDを受け取ったのが1月30日、最初のテストでASI178MCで簡易星雲撮影をしたのが2月1日、





2つめの記事の公開が、2月10日になります。主にこの2つめの使用記でのコメントをもとに、フルサイズの星像に挑戦しようと思うとともに、同じくリクエストのあった72ED用の専用レデューサーを借りることができないか、シュミットさんの方に問い合わせてみました。すると、ちょうど一つサンプルでレデューサーがあるというので、送ってもらえることになりました。

やはりアクロマートと言っても2枚玉なので、そのままフルサイズで写すだけだと星像の流れが大きいことが予想されます。でもレデューサーがあれば俄然やる気が出てきます。とりあえずレデューサーが到着するまで、撮影を進めることにしました。


ASI294MC画像の片ズレ

短時間だけ晴れた2月14日(金)の夜中近く、EVOSTAR 72DとASI294MC Proを使って、いきなりフルサイズには行かずに、まずはフォーサーズ相当での画像チェックをしてみました。なぜフルサイズにいかなかったかいうと、3つくらい理由があって、
  1. アメリカンサイズのQBPをCMOSカメラに取り付けての撮影テストを同時に試したかった。
  2. いきなりフルサイズだと、大きすぎる星像の流れが予想された。
  3. 手持ちのEOS 6Dへの接続準備がまだできていなくて、前回と同じCMOSカメラをアイピース口に差し込むだけの方が簡単だった。
ということくらいです。あまりたいした理由でないですね。単にフルサイズの接続が、その時面倒だっただけとも言えます(笑)。

ASI294MCをAZ-GTiをEVOSTAR 72Dとに取り付け、AZ-ZTiに載せ経緯第モードで薔薇星雲を自動導入します。SharpCapで10秒露光をLiveStackで18枚重ねて保存し、それを1枚の画像とします。合計5枚撮影したので15分ぶんの画像があります。他にも4枚の12分ぶんの馬頭星雲と燃える木も撮影しました。

ところがどの画像を見てもなぜか片側がずれるのです。その中の1枚です。撮影したFITS画像をPixInsightでオートストレッチして、JPEGに変換してあります。四隅の切り出し画像も載せておきます。

Stack_00_40_54_16bits_18frames_180s

Stack_00_40_54_16bits_18frames_180s_cut9

レデューサーなどの補正レンズをまだ使っていないので、四隅で流れるのは仕方ないのですが、明らかに左右のズレ方が違います。左側の方がズレが大きく、右側の方がズレが小さいです。他の4枚の画像も、馬頭星雲4枚も比べましたが、全て同様の傾向でした。私は当時この片ズレを鏡筒のせいだと思い込んでいました。


レデューサーでも片ズレ、しかも星像改善みられず

その後、シュミットさんからレデューサーが届いたのが2月15日、次に晴れた2月19日の平日、曇るまでの少しの間レデューサーをつけて、再度ASI294MC Proで同様の撮影をします。この時もAZ-GTiに載せて10秒露光の18枚LiveStackで180秒露光が一枚画像なのは変わりません。この日は10枚のバラ星雲を撮影しました。その中の1枚ですが、他の9枚も同様の映り具合です。

Stack_20_10_37_16bits_18frames_180s

Stack_20_10_37_16bits_18frames_180s_cut9

やはりこの場合も左側の星像の伸びが大きくて、右側が小さいです。右側は前回より少しだけマシかもしれませんが、それでも全然です。問題はこの時きちんとレデューサーつけてるんですよね。レデューサーは星像をかなりマシにするはずです。もしこの結果が本当だとしたらレデューサーでの星像改善が全然なされない!?ことになります。

ここでそうとう悩みました。もしこの片ズレが鏡筒から来ているのなら、カメラ側のスケアリング調整で直る可能性もあります。一旦シュミットさんと電話で相談して、「もしスケアリング調整でも片ボケが直らないのなら一度送り返してもらって調整してみましょうか?」という提案も頂きました。この個体だけなのか、もし他のユーザーにも同様の傾向があるなら販売店として心配だという思いがありありと伝わってきました。「いずれにせよ次の晴れ間に再度確認して、それでもダメなら送り返します。」という約束をして、次の晴れ間を待つことに。結構気合の必要なテストなので、ある程度の時間安定した晴れ間が必要です。


TSA-120での片ズレ!?

その間、短い晴れ間を利用してTSA-120のテストなどをしていたのですが、ここで重要なことに気づきました。

3月3日のトラペジウム撮影の際のことです。M42をTSA-120をCGEM IIに載せてASI294MC Proで1秒露光で60回LiveStackして、それを14枚重ねました。

integration1

integration1_cut9

20時41分から21時17分となっているので、実際にはスタック失敗のコマ落ちがたくさんあり、36分間かけて14分ぶんの画像を撮影しています。その14枚をスタックしたものをですが、ガイド撮影とか何もしていないため36分で一方向に結構な距離流れてしまい、縞ノイズが見えています。

四隅を気をつけて見てみると、右下の星像の伸びが一番ひどく、左上もまあひどい。一方、右上と左下はそれほどでもありません。このズレは当然、ガイドなしのために30分の撮影の間に赤道儀が左上から右下にかけて流れて知ってしまったために起こったものなのですが、少なくとも右下左上と右上左下でここまで違いが出るのです。

ここで「あ、EVOSTAR、片ズレとか言っていたけど、もしかしたら追尾のせいかも」と思うに至りました。EVOSTARでの撮影、鏡筒が軽いのをいいことに手を抜いてAZ-GTiで撮影していたのです。しかも1枚の画像が180秒露光に相当します。そもそもAZ-GTiの経緯台モードで撮影しているので、画面は1日で360度回転します。

例えAZ-GTiが誤差なしで完全に天体を追尾しても、3分間だと360度 x 3分 / (24時間 x 60分) = 18/24度 = 45分角と結構ズレます。これは0.013radに相当するので、画像の横幅が4144ドットとすると、4144 x 0.013 = 54ドットもずれていることになります。回転ズレはあぷらなーとさんが以前コメントしてくれたように、南天で最大、東と西で最小になりますが、この時はまだ西に沈む前。そこそこの回転速度のはずです。さらに加えてAZ-GTiの追尾誤差が入ってきます。

今回のズレの主な原因が回転だとしたら、効きは当然左右で逆方向になります。片ズレにもなるわけです。また、これだけずれていたらレデューサーの星像補正もへったくれもありません。


赤道儀を使った短時間露光撮影でやっと解決

というわけで、改めて鏡筒の片ボケ(まだこの時は片ボケも仮定はしていました)と視野の回転から来るズレを分離するために、まずは赤道儀に載せます。今回はCGEM IIを使い、極軸もSharpCapの極軸ツールを使い1分角以下のズレまで抑えました。また、露光時間も30秒に抑え、時間によるずれの効果を少なくしました。カメラも当然一気にフルサイズです。

その結果が、前回の



になるわけです。実際に撮影してみると、鏡筒の片ボケなんかは存在せず。純粋にAZ-GTiでの経緯台モードでの撮影から来る回転と、追尾の精度(光学系による星像の悪化を評価するには、露光時間が長すぎたということ)が問題だったということがわかりました。

その上でレデューサーの星像補正の効果も十分に見ることができたというわけです。これでやっと一安心できました。


反省点

今回のことは色々教訓を含んでいます。まず技術的な面。
  • 経緯台での自動追尾は長時間露光だと星像が大きく流れてしまう。
  • 誤差は一番大きなものが出てしまうので、レデューサーの微妙な補正効果などは吹っ飛んでしまう。
  • 赤道儀でも長時間の追尾ズレ(ノータッチガイド、ガイド鏡のたわみなどによるガイドのドリフト)でも星像を壊す可能性が十分にある
  • いくら性能のいい鏡筒を使っても、運用上のずれでその性能は容易に台無しになってしまう可能性がある
といったところでしょうか。普段気を付けているつもりだったのですが、今回軽い鏡筒ということもあり「AZ-GTiでいいや」と完全に油断しました。撮影時は精度が必要と、今後肝に銘じておく必要があります。

もう一つ、こちらは別の意味でもっと重要なのですが、機器をお借りしての評価なので、間違った方法で判断してしまうと、メーカーの信頼を損なう恐れがあることです。もともと勝手に始めた評価だったのですが、自分の発した言葉には必ず責任が伴ってきます。自分のことだけならまだしも、他人を巻き込んでのことなので、安易な結論を出す前に、きちんと考える必要があります。以下が、今回得た教訓と言ってもいいのかもしれませんが、
  • おかしなことがあっても、必ず別の日、別の条件などで再現性があるか試す。
  • 納得がいかなかったら、原因を色々考える。
  • 安い機材だからダメだとか、高級機だからいいとか、先入観を持たない。
以上のことは、お借りした機材だけでなく、自分だけのテストでも心がけるようにしたいと、切に思うようになりました。

実際、今回は鏡筒がおかしいと判断して送り返してしまう一歩手前まで行きました。当然送り返した先の検査では問題ないと出たでしょうし、そうなると泥沼です。このブログを読んでくれている方に間違った情報を伝えてしまいますし、このブログの内容も信頼をなくすことになるでしょう。もしかしたら機材の売り上げにも影響するかもしれません。

もちろん、所詮個人が試しているレベルのことなので、ミスもあるでしょうし、これからも勘違いもあることでしょう。完璧は難しいですが、今回のことを反省材料に、できる限り客観的に、精確に評価できるよう心がけてきたいと思います。


まとめ

正直、実際に撮影しながらレデューサーの性能が出た時、やっとほっとしました。評価終了までずいぶんと時間がかかってしまったので、サイトロンさんには申し訳なく思っています。

今回の反省記事も含めて4回(最初の簡易星雲撮影も入れたら5回 (2020/3/30 追記: ついでにおまけ記事撮影まで試したので計7回の記事になりました。) )にわたりEVOSTAR 72EDについて書いてきました。色々紆余曲折もありましたが、実際に触りながらのレポートで、EVOSTAR 72EDの魅力も十分に伝わってくれていればと思います。

EVOSTAR 72EDですが、電視観望鏡筒として、入門機の次のステップとして、初めての撮影になど、すでに持っている方も、今後実際に購入して試す方もたくさんいらっしゃるかと思います。レデューサーはじめ、いろいろ工夫することで撮影にも十分耐えうる鏡筒だと思います。値段も付属品の充実具合とともに、アポクロマートとしては十分魅力的だと思います。

今回の私のような失敗をしないように、いや例え失敗したとしてもきちんと検証して次に進み、鏡筒が持っている性能をうまく引き出すことができるようになると、さらに楽しさが増すのかと思います。今回のEVOSTAR 72EDは、そんなテストにも十分耐えうるだけの性能を持ち、かつ値段的にもいろんなテストが気軽にできる、ある意味とても使いがいのある鏡筒なのかと思います。鏡筒の性能を十二分に引き出して、もしそこで不満が出たら次のステップに進むのも、さらにまた道が広がっていくのかと思います。

EVOSTAR 72EDシリーズの記事もこれでひと段落になります。また何か面白いことがあったら記事にします。

追記: その後撮影の一例として、レデューサーにASI294MC Proをつけ、バラ星雲を撮影し画像処理まで進めてみました。


おまけ、カメラ落下事件

あ、撮影中にカメラ(EOS 6D)を落下させたこと書くのを忘れてました。これも失敗の一つです。

私の持っているM42から2インチスリーブへの変換のカメラアダプター、長さが1cm位と短いのです。しかもそのアダプターを固定する2インチスリーブの3つあるネジの一つを閉め忘れて赤道儀に鏡筒を取り付けたら、6D君が見事に外れてそのままアスファルトの地面に落下。落下はC8以来、久しぶりにやらかしました。

実はこのカメラL字アルカスイスプレートをつけてあって、後で傷を見たら、ラッキなーことにそのL字プレートのところで地面に激突したみたいです。

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動作も問題ありませんでした。L字アダプターさまさまです。アダプターの選択と、ネジの閉め忘れには十分なご注意を。

前回のEVOSTAR 72EDの記事で、フルサイズ領域での星像を、鏡筒そのものと、SkyWatcher純正の専用レデューサー、実際の星像を撮影して評価してみました。



さて今回の記事はフラットナーを試しています。

「え?フラットナー?EVOSTAR用のフラットナー
なんてありましたっけ?」

と言う方、正しいです。ありません。

今回の記事はEVOSTAR 72EDにタカハシのマルチフラットナーが使えるかどうか試してみたというテスト記事です。SkyWatcherとタカハシの両方から怒られてしまいそうな(笑)記事です。


タカハシマルチフラットナー1.04x

タカハシの「マルチフラットナー1.04x



は別売りの「マルチCAリング」と呼ばれる長さの異なるアダプターリングを取り付けることによって、タカハシ製のFC50からFS152まで対応できるかなり汎用性のあるフラットナーです。私もFS-60CB用とFC-76用のリングを持っていて、フラットナー本体は使い回しが効くので非常にコストパフォーマンスのいいフラットナーになります。

性能も申し分なく、例えば以前比較した記事の中の新旧のフラットナーのところを比較していただければわかりますが、以前の専用品よりもはるかに綺麗な点像を実現します。




今回これを汎用的なフラットナーとして、専用フラットナーのないEVOSTAR 72EDに適用してみたらどうなるかと考えてみました。前回レデューサーでは星像が改善することが分かったのですが、レデューサーなので当然焦点距離が短くなります。鏡筒そのままの焦点距離で撮影したいこともあるはずです。


EVOSTAR 72EDへの接続方法 (その1)

さて、タカハシ製マルチフラットナーのEVOSTAR 72EDへの実際の取り付けですが、少し面倒です。

マルチフラットナーの取り付けネジ径がM56x0.75というものらしいのですが、そのままだとEVOSTAR 72EDに取り付けることができません。今回はレデューサーに付属されていた、アダプターリング(下の写真)を使用することで問題を簡易的(ある意味無理矢理)に回避しました。

まずは鏡筒本体に付属の2インチスリーブを回転して取り外します。そこにレデューサー付属のアダプターリングを取り付けます。この状態でフラットナー本体を取り付けことができるのですが、実は微妙にネジ径は同じなのですが、ピッチが違うようで、途中で止まってしまい最後までねじ込むことができません。この時点ですでに怪しい取り組みになるので、気になる方は真似しないでください。でもこんなことを気にしてると何もできません。今回の記事を最後まで読むとわかりますが、もっと怪しくなります。とにかく、当然ですがメーカーのサポート外のテストになりますので、試してみたい方は決して販売店の方に問い合わせるようなことはしないでください。あくまで自己責任でお願いします。

さてこのレデューサーに付属のリングですが、結局SkyWatcherの独自規格のようで、いろんなところの情報とノギスでの実測でM54オスとM56オス(普通は雄ネジ側の径で測定するのでこちらのネジ径が正しい値となります。ただし誤差は含みます。)という微妙なネジ径の違いを変換するリングということになります。ただし、M56のピッチを測ってみると1mmのようで、タカハシ標準の0.75mmとは違うので、同じ径のようですが直接の互換性は無いようです。便利なので別売りしてくれれば良いのですが、さすがに難しいでしょう(おそらく後述のSkyWatcher製のカメラ回転リングで代用できそうです)。

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ED72レデューサーに付属の、アダプターリング

さらに写野の回転を考える場合は、回転装置などを取り付けた方が良いかと思います。レデューサー付属のアダプターリングを使うことで、タカハシの「カメラ回転装置(SKY90用) [KA21200]」を(フラットナー接続時と同様に)無理矢理にですが取り付けることはできます。取り付け場所はアダプターリングとマルチフラットナーの間になります。実際やってみるとネジ径が違うはずなのにカメラ回転装置の場合は結構すんなり最後の方までネジ込めます。その後はマルチフラットーをそのまま取り付けることができるので、この方が素直かもしれません。

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左から順に、鏡筒本体、レデューサー付属のアダプターリング、
タカハシ製カメラ回転装置、マルチフラットナー、タカハシ純正カメラアダプター


EVOSTAR 72EDへの接続方法 (その2)

もう一つのマルチフラットナーのEVOSTAR 72EDへの接続方法です。こちらは実際には試していなくて、推測になりますのでご了承ください。レデューサーを持っていなくて、変換アダプターリングがない場合の話です。EVOSTAR 72ED専用のカメラ回転リングというのがあります。



このページを見るとレデューサー付属のアダプターリングの代わりに使っているので、これがそのまま使えるかもしれません。二千円と安価ですし、カメラ回転装置も兼ねるので便利かと思います。上の(その1)で紹介したタカハシ製のカメラ回転装置を使わなくてよくなるので、かなり節約できます。

それでもタカハシのマルチフラットナーを取り付ける際のネジ径は(その1)で示した通り、ピッチが1mm
と0.75mmで微妙に違うのできちんとははまらないはずです。あくまで、自己責任で納得しながら試すことになります。繰り返しになりますが、私は自身は今回この回転リングを試していないので、アイデアのみのお話です。試す場合は人柱になることを覚悟して、自己責任でお願いいたします。

さて、ここでふと気づいたのですが、私がお借りしているのはEVOSTAR 72ED(だと思います)で、現在シュミットさんのページに載っているのがEVOSTAR 72ED IIになります。ホームページには「※初期型との外観の違いは鏡筒長がわずかに短くなっています。レンズ性能等は従来のモデルと同等です。またロゴ等も変更はありません。」と書いてあるので、外観以外にもしかしたら違いがあるのかもしれませんし、そもそも外観も新旧見比べないと分からないです。ので、イマイチ変更点が不明で、もしかしたら自分のところにあるのもすでに新型のIIなのかもしれません。(追記:  シュミットさんに電話で聞いてみました。現在手持ちのものはIIで確定。初期型のものとIIとの違いは本当に鏡筒長以外、ロゴなどからはほとんど分からないそうです。)

問題はカメラ回転リングがホームページの説明によると「※初期型EVOSTAR72EDにはお使いいただけません。」となっていることです。もし手持ちで初期型のEVOSTAR 72EDをお持ちの方は(どこがダメなのかはわかりませんが)おそらくうまくいかないと思いますので、注意してください。


マルチフラットナー以降の接続

さて、やっとマルチフラットナーまで接続できましたので、さらにその後ろの接続に行きます。

フラットナーの後ろにはタカハシが販売している、それぞれの鏡筒に適合したマルチCAリングと呼ばれるアダプターリングをつけるのですが、これが今回色々試してみるところです。今回は手持ちのマルチCAリング 60CとマルチCAリング 70を試します。

アダプターリングの後ろには、タカハシ純正の「カメラマウントDX-60W(EOS) [KA20245]」を使っています。EOS用とNikon用があるのに注意してください。私はCanonなのでEOS用、Nikonの場合は同ページで購入できますが、型番が違います。ポイントは、この部分をタカハシ純正以外の代替品に変えてしまうとバックフォーカス長が変わってしまい、きちんとした比較ができなくなるので注意が必要です。自分で何種類もマルチCAリングを試す場合は、この限りではなく、サードパーティ製でも構わないと思います。

ここまでできたらあとは、手持ちの一眼レフカメラを取り付けるだけですね。

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やっと準備が整いました。それでは実際の撮像を見てみましょう。


マルチCAリング 60C

まずはFS-60CBに使っているマルチCAリング 60Cを試します。FS-60CBが焦点距離355mmなので、今回のEVOSTAR 72EDの焦点距離420mmに一番近いからです。

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お、結構うまく補正されています。フルサイズではまだ少し流れていますが、APS-Cでは十分許容範囲でしょう。いやいや、素の鏡筒の星像から見たらすでに相当な改善で、マルチフラットナーとりあえず十分使えそうです。


マルチCAリング 76

次に、FC-76に使っているマルチCAリング 76を試します。FC-76が焦点距離600mmなので、今回のEVOSTAR 72EDの焦点距離420mmより多少長いです。

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CAリング60Cの時に比べると、同程度か若干CAリング76の方が星像の流れが大きいくらいでしょうか?

むしろ、CAリングの長さが1cm以上短くなっているのに、星像がそこまで変わらないのはなぜなのでしょう?答えは次でわかります。


マルチCAリング無し

リング長で星像が多少なりとも変わることが分かったので、今度はマルチCAリングを外してしまいました。その時の星像です。

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これはAPS-Cでさえも全然ダメですね。

マルチCAリングのラインナップを見てみると、焦点距離の長い鏡筒用のものほど、マルチCAリングの長さが短いです。ということは、リング無しだと全然補正できなくて、CA76でもまだ補正が足りない、EVOSTAR 72EDがFC-76とFS60CBの間の焦点距離なので、CA60Cだと過補正になっているのではという推測ができます。


最後の無理矢理、マルチCAリングゆるゆる撮影

CA76だと短すぎ、CA60Cだと長すぎということのようです。それではここでCA76を緩めて少しだけですが長さを伸ばしてみましょう。ネジの箇所はマルチフラットナーとCAリングの間、CAリングとカメラアダプターの間の2箇所あります。それぞれネジ山に2回転くらい引っ掛けただけなので、ガタガタしていますが、1箇所で2.5mmくらい伸ばすことができました。合計5mm程度伸びていることになります。この状態で撮影してみました。

下がその時の星像です。ただし、ガタガタしているために少しカメラ側が下がって、光軸がずれている可能性があります。

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いや、これは今までで一番良いんではないですか!!

ガタつきのために上下で少しだけ差が出ていますが、ほとんど誤差の範囲くらいです。これだけうまく補正できるのなら、マルチフラットナーでの補正を真剣に考えても良さそうです。

ここから考えると、マルチCAリング 76よりも少し長い、マルチCAリング 60 (60Cとは違うことに注意、60Cは相当長いです。) が一番適していそうだということが分かります。実際にはCA60だと1-2mm足りないかもしれないので、ガタつかないようにプラスチックシートなどでリング状のスペーサーを作って、微調整しながら少し伸ばして使うといいかもしれません。


少し考察

この記事を書いている途中で気づいたのですが、実は同様のことは天リフさんでもすでにFOT104で試されていました。



というか、天リフさんの記事のことすっかり忘れていて、最初は自分で考えたいいアイデアだと思って喜んでいました。改めて天リフさんの記事を読み直してみると、今回のテストやらなくても良かったのではというくらいのかなり詳細なレポートでした。ちょっと悔しいです。でも、よく内容を見比べてみると今回の結果に驚くほど一致しています。今回の記事もマルチフラットナーの汎用性の実証の一つくらいにはなったと思いますので、まあ、やってよかったかなと。

ところで、今回の結果を考えてみると、バックフォーカス長が相当重要だということが分かります。これはタカハシというメーカーが一眼レフカメラの接続まで純正オプションを揃えることで初めて成り立つ状況です。

では、CCDやCMOSカメラでの撮影はどうなのでしょうか?この場合は純正オプションはないので、結局自らテストしながら最適バックフォーカス長を調整していかなければいけません。これまでバックフォーカス長を気にしたことがあまりなかったので、少なくともレデューサーやフラットナーをつけるときは、これから気をつけなければということに気づかされました。

といったこともあり、前回のレデューサーの記事はカメラまでの部品をSkyWatcher推奨の純正品で揃えてバックフォーカス長をあわせた方が良いのでは、というような書き方にしています。でも実際にそこまで色々試したわけではないので、多少の許容範囲はあるでしょうし、それぞれの場合でテストしながらやっていくのが正しい道なのかと思います。


まとめ

今回は、メーカーを跨いだフォーカサーの試用テストをしてみました。タカハシ製のマルチフラットナーは汎用フラットナーとしての可能性を大きく秘めています。これは天リフさんと同じ結論かと思います。バックフォーカス長が調整できるような可変のリングが存在すれば、さらに応用範囲が広がると思います。

新しい可能性がある一方、メーカーの指定条件からは外れてしまうので、規格の違いなどもあり試行錯誤が必要となります。タカハシさんのほうがこのような使い方を喜ばない可能性も十分にあり得ます。

ユーザーとしては、こういったことを面白いと楽しめるなら、色々試してみるといいでしょう。もしくは、こういったやり方は不安だという方もいらっしゃると思いますので、やはりその場合はメーカー推奨のやり方で進めながら撮影に臨まれる方がいいかと思います。

個人的には、光学という誰でも自由に試すことのできる物理現象の範囲の話なので、手に入る設計のレンズなどを好き勝手に使いながらやるというので正しいのかと思います。うまくいかない時も当然あるので、それは自己責任でということを納得しながらやれば、いろんな応用範囲が広がっていくのかと思います。メーカー指定の範囲外でうまくいかないことを、メーカーに文句を言ったり問い合わせたりするのは、この場合筋違いです。

いや、何より楽しいのが一番で、こういった自由なテストをできること自体が天文趣味の醍醐味だと思っています。とりあえず楽しくて仕方ありません。


最後、おまけの裏話に続きます。

 

娘のNatsuも早いもので今中3。先日高校入試も終わり、来週の結果発表を待っています。コロナウィルスで休みだったこともあり、入試前からもうすっかり春休みモードで毎日だらだら過ごしているのですが、今日はめずらしく友達のMちゃんがライブに出るので聞きに行くとのこと。早めの夕食を自宅で取り、夕方くらいから出かけて行きました。

Natsuももう結構長いことギターをやっていて、最近の腕は目を見張るものがあり、自分で配信とかしているくらいです。でも友達のMちゃんは、Natsuなんかよりはるかにうまいとのこと。音楽一家らしくて、スタジオとかで練習しているくらいなので、確かに比較になりません。最近仲のいい音楽友達とのことです。

夜9時半くらいでしょうか、Mちゃんと一緒に帰ってきて、今日は我が家でお泊まりだそうです。最近すっかり星を見ることもなくなってしまったNatsuですが、ちょっと前に「友達が泊まりに来るけど、星が見たいって言ってる」とか言っていました。でも天気予報を調べたら冬場は相変わらずあまりよくなく、今日の当日になってもやはり朝から雨。予報も夜は曇りで、実際夕方になっても厚い雲で「今日見えないよ」と伝えてありました。

でも夜に帰ってくるなり「すごい晴れとる」だそうです。「えっ!?」と外に出てみると、本当に一面晴れ。いや、実際には雲が下の方には多少あるので、多分短時間だけ晴れているパターンです。「すぐ用意する、何見たい?」と聞きました。「天の川が見たい、牛岳に行きたい」とか言っていたのですが、天の川が上がってくるのが明け方近く。しかも月も上がってくるので多分見えません。何より、天気がもたないかもしれません。

「じゃあ、オリオンだけでもみよう」と言って、電視観望の準備。まだ22時前なのでオリオン大星雲は間に合います。Mちゃんはライブの格好のままで見るからに寒そう。「寒いから」といって、Mちゃん用に防寒着などを用意します。21時半頃から準備を始めて、21時45分に「準備できそうだよ」と呼びに行って、21時50分にはすでに画面にオリオン座が電視観望のPCの画面に現れていました。その間に、Natsuに椅子を出してもらって、星座ビノでMちゃんと一緒に見てもらっていました。

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実際に星座ビノでオリオン座を見ながら「三つ星はわかる?その下の縦に並んだ小さい3つの小三つ星があって、そこらへんにオリオン大星雲があるんだよ。」とか解説しながら、画面上のオリオン大星雲を見てもらいました。でも見えていたのはほんの5分ほどでしょうか、早速雲が迫ってきてしまいます。程なくしてM42は全く見えなくなってしまいました。

その後、天頂付近はまだ晴れていたので、星座ビノで見ながらしし座の形を確認。「じゃあ、しし座の三つ子銀河を見よう」と言って、導入。でも天頂付近は精度が出ず、しかもレグルスも高すぎて初期アラインメントの候補に上がってきません。仕方ないのでマニュアルで導入です。運良くなんとか銀河らしきものが引っ掛かったのですが、なぜか色が薄い。あれ?と思い、そういえばQBPが入っているのを思い出しました。今回はCMOSカメラに取り付けたアメリカンサイズのQBPなので、すぐに外すことができます。というか、これがやりたくてアメリカンサイズのQBPが欲しかったのです。実際、QBPを外すと三つ子銀河もよりはっきりと見えるようになりました。

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今回撮った電視観望の写真はこの一枚のみです。Mちゃんは星に詳しいわけではないのですが、わからないなりにも楽しそうでした。なんでも同じバンドメンバーにタイムラプスとかで星を撮っている結構ガチな子がいるそうです。その子とも星友になりたいです。

しし座まわりもほんの4ー5分で雲に覆われてきました。もう寒いのでNatsuとMちゃんは家に戻ります。私も片付け始めますが、片付け終わることにはもう一面雲に覆われてしまっていました。本当に一瞬だけのラッキーな時間でした。

「12時くらいに月が出るよ、晴れていたら呼ぼうか?」と聞いたら「いや、もういい」とのこと。多分疲れてるのですぐに寝てしまうことでしょう。中学時代の最後の楽しい思い出になると良いです。




先日テストした、シュミットさんからお借りしているEVOSTAR 72EDですが、簡易星雲撮影ということで、カメラに1/1.8インチというセンサー面積の小さいASI178MCを使い、星像が綺麗な中心像を主に使った例を示しました。




コメントの中で、APS-Cやフルサイズ面積の星像もみたいというリクエストがありました。天気もあまりチャンスがなく、トラブルなどもありなかなか進展していませんでしたが、やっとまともに検証できたので結果を示したいと思います。


一眼レフカメラの取り付け

72EDには2インチアイピース口が標準となります。基本的には他のアダプターなどは付属していないので、一眼レフカメラを取り付けために、いくつかのアダプターをあらかじめ準備しておく必要があります。

まずは、EVOSTAR 72EDの販売ページに行ってみます。



そこに色々なオプションパーツへのリンクが張ってあります。この中で必要なものを挙げていきます。

とりあえずはカメラ接続だけなら2インチの延長等を兼ねたM42への変換アダプター



が必要になります。これがあればあとはカメラメーカーごとに対応したT2マウントアダプターがあれば、手持ちの一眼レフカメラに直接接続できます。




撮影だけの場合は上記のものでいいのですが、普通は31.7mmサイズのアイピースも使うと思いますので、上記の代わりに別のM42ネジになっていないタイプの2インチ延長筒と、2インチから1.25インチの変換アダプターにしておいた方がいいかもしれません。





この場合、カメラを取り付けるにはさらに2インチスリーブとM42ネジへの変換アダプターが必要になります。



実はカメラを鏡筒に取り付けるだけなら、2インチスリーブとM42ネジへの変換アダプターだけでもいいのですが、フォーカサーの伸びに限界があるためピントが出ません。そのため実際には延長筒は必須になります。

私は今回は後者のタイプでカメラを接続しています。後者の場合もT2マウントアダプターが必要なのは、前者と同様です。

実際に接続した場合、下の写真のようになります。

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惜しむらくは、鏡筒バンドを取り付けることのできる位置が限られているので、一眼レフカメラを取り付けるとどうしても後ろが重くなりがちになってしまうことです。赤道儀などに取り付ける際はバランスに注意が必要です。


72ED用、専用レデューサー

前回の評価記事のコメントの一つに「レデューサーの性能も見たい」と言うようなコメントがありました。でも今回お借りしたのは鏡筒だけで、レデューサーは無いんですよね。

と・こ・ろ・が、前回の記事を見てシュミットさんが、な、なんと、レデューサーも評価用のサンプルがたまたまあるとのことで、貸してくれることになりました。これで俄然撮影の方もやる気になってきます。

ジャンジャカジャーン!とうとう専用レデューサー到着でーす。

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「焦点距離を0.85倍に縮小し(焦点距離357mm 口径比4.9)、視野周辺の星像を改善する」とのことなので期待大です。定価は40,975円(税込)ですが、今ホームページを見ると20%オフになっていて税込 32,780円になっていました。鏡筒の値段が税込 47,300円なので、決して安いものではありませんが、価値があるかどうかは後の実際の画像を見て判断してみてください。


専用レデューサーの実際の取り付け

レデューサーの取り付けは、中にマニュアルが入っているので迷うことはないかと思います。ただ、日本語になっていないので少しわかりにくいかもしれません。簡単にですがここで解説しておきます。

まず、付属の2インチスリーブを回して取り外し、代わりにレデューサーに付属のアダプターリングを取り付けます。レデューサー本体の前後のキャップを回して外し、そのアダプターリングに直接取り付けるだけです。

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(お詫び: 初出記事にレデューサーのネジ径に間違いがありました。レデューサーのカメラ側の接続ネジはM48径が正しいです。ご迷惑をおかけしました。)

次にカメラ用アダプターの接続ですが、ここで問題が発生しました。レデューサーのカメラ側のネジがM48ではないようで、普通のT2アダプターだとM42が標準のようでねじ込むことができません。

ホームページ
にはきちんとM48と書いてあります。しかもよく見ると「同社」専用アダプターを使って下さいと書いています。

EOS用、NIKON用があるようです。





さらに専用の回転装置もあるようです。



回転装置は鏡筒とレデューサーの間に挟むものなので、レデューサーとカメラ間の距離はカメラアダプターのみで決まるようです。

さて、レデューサーについているカメラ側のネジを実測するとM53のやはりM48のようです。私の場合はたまたま持っていたタカハシのカメラマウントDX-S EOS:KA01250がM53の一段下がった内側についているネジがM48だったので、接続だけはできました。

下の写真の左がレデューサー、右側のアダプターが一般的なT2アダプターでM42(自宅にあるのは3つともM42でした)、真ん中がタカハシのM53ので外側がM53、内側にM48が切ってあります。径の違いが写真でもわかるかと思います。カメラ接続アダプターを購入するときはT2(M42)でなく、間違えずにM48のものを選んでください。バックフォーカスも考えると、上記の専用品を買うのが良いのかもしれません(すみません、今回は検証できていません)。


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今回このタカハシのM53のアダプターの内側のM48を使って固定することで撮影しましたが、専用品と違ってカメラセンサーまでの距離が変わりますし、ねじ込みも数回転しかねじ山が引っかからずに少し不安だったので、あり合わせのものを使わずに、専用品を購入した方がいいでしょう。

さて、とりあえず撮影の準備ができました!実際に撮影して星像を見てみましょう。


撮影環境

今回はセットアップしたEVOSTAR 72EDを手持ちの赤道儀CGEM IIに鏡筒を載せて撮影しています。
  • 露光時間30秒でM42付近を撮影しています。
  • テスト撮影で星像を見るだけなので、1ショットの30秒短時間撮影の撮って出しとしています。
  • スタックなどの画像処理は一切していません。
  • QBPなどのフィルター類も入れていません。
  • カメラはEOS 6D。天体用に赤外線フィルターを外したものです。

赤道儀への取り付けですが、先に書いた通り、前後バランスはやはりカメラがついているせいもあり、後ろ側が重いです。赤道儀に取り付ける際、できるだけ前の方に取り付けるようにします。


フルサイズ星像

撮影結果です。まずは鏡筒単体です。露光時間30秒は全部共通、ここでのISOは3200です。JPEGの撮って出し画像になります。

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やはり、アポクロマート鏡筒と言っても2枚玉の限界、さすがに四隅の星像は大きく歪んでしまっています。さらに気になるのが周辺減光です。撮って出しなのでなんの加工もしていません。思った周りが暗くなるようです。

四隅を拡大して見てみます。300ピクセル四方を切り出しています。最周辺の8マスがフルサイズ換算、中の周囲8マスがAPS-C相当になります。

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中心像はいいのですが、やはり素のままの鏡筒ではフルサイズでもAPS-Cでも星像の流れは大きいです。


専用レデューサーでの星像

次に、専用レデューサーでの星像です。0.72倍で明るくなるので、ISOを1600に落としてあります。あとは露光時間30秒も含めて全て同じ条件です。あ、回転角は取り付け時にサボって合わせなかったために(合わせるためにはイモネジを緩めて調整する必要があります)適当です。こんなことを回避するためにも専用回転装置はあったほうがいいのかと思います。

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レデューサーのおかげで鏡筒単体に比べて、圧倒的に星像が改善されています。あと、特筆すべきが周辺減光の改善です。普通は周辺減光厳しくなるのかと思いましたが、JPEG撮って出しで特に何もしていないので、実際に改善されているものと思われます。

四隅も拡大して見てみます。

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相当いいです。フルサイズだと、よく見るとまだ少し歪んでいるところもありますが、APS-Cだとほぼ点像になっています。しかも今回使ったカメラ接続アダプターが専用のものではないので、レデューサーとカメラセンサー間の距離がメーカー推奨値と違うため、最適化されたものとはまだ違う可能性があることも考慮に入れておく必要があります。それでも十分な星像です。

手持ちのものに例えるなら、フルサイズだとFS-60CBにレデューサーをつけたものとそう変わりはないくらいでしょうか。この値段でこれだけの星像を得られるのは、ある意味驚きです。撮影にも余裕で耐えることのできる十分な性能だと思います。


まとめ

今回の記事で、フルサイズまでの星像を見てみました。素のままでは2枚玉の限界もあり、四隅の星像は乱されてしまいますが、レデューサーをつけることで相当改善することがわかりました。APS-Cサイズならほぼ点像、フルサイズでも十分許容範囲の星像です。

初めてのアポクロマートとしては相当魅力的な値段がつけられているEVOSTAR 72ED。前回の記事で電視観望用として最適ではと書きましたが、レデューサーを取り付ければ撮影用鏡筒としても十分な性能を発揮しそうです。


EVOSTAR 72ED関連の記事、まだ続きます。あと2つくらいネタがあります。乞うご期待。

2020/3/15 追記: 次の記事でレデューサーに引き続き、フラットナー?を試しています。




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