週末土曜日、満月の日。一晩中明るい月が出ていますが、北陸の貴重な晴れの日と、週末が重なったので、こんな日は絶好の機材のテスト日和です。
せっかくなので、先日シュミットで購入した月明かりでも撮影が可能だというQuad BP フィルターを試してみたいと思います。そこそこ写るなら遠征に行けない「平日」でも、「月」が出ていても、「自宅で気楽に」撮影を楽しむことができます。
コツは、フィルターのネジが切ってある側を鏡筒の対物レンズ側に入れ込むことです。こうしないと延長鏡筒を1-2回転くらいしかねじ込めなくて、不安定になります。まあとりあえず大丈夫そうなので、今回はこの状態で撮影してみます。
M42 オリオン大星雲:
まずは、露光時間を同じにしてQBP有り、無しで比較してみます。JPEG撮って出し画像での比較です。
10秒以上の露光だと明るすぎなので、これくらいまでしか露光できません。
同じ時間でもQBPフィルターがあると、当然の結果ですが随分暗くなることがわかります。
なお、上の2枚とも色温度設定が3200Kと低いので青が強く出てしまっています。
これもJPEG撮って出しです。
実際の背景の明るさを比べると、最初のQBPなしの1枚と、後のQBPありの2枚を比べるとわかりますが、露光時間が3倍だとまだ少し暗く、6倍だとかなり明るいくらいなので、4倍程度の違いでしょうか。
月の明かりが太陽の反射なので白色光に近いとして、太陽光のスペクトル
にセンサーの感度曲線をかけたものと、さらに今回のQBPの透過率
をかけたものとの面積比を比較すると、この明るさの比になります。太陽のスペクトルは調べるとすぐにでくるのですが、EOS 6Dセンサーの感度曲線が調べても出てきません。しかも天体改造してあるので、さらに良くわかりません。
それでもものすごくざっくりとした見積もりをしてみます。太陽のスペクトルが350nmくらいから900nmくらいまではそこそこ一定とし、一般的なCOMSセンサーの感度も350nmくらいから700nmくらいまでは一定と考えます。そうすると、QBPの透過率がある部分が465-510nmと640-685nmくらいまでと読み取ります。それぞれ透過幅はともに45nmとなり、合計90nmです。透過率は95%と程度としますが、ざっくり1としてしまってもいいでしょう。すなわち、350nmのうち90nmくらい通すと考えてしまうと、90/350 x 0.95 = 0.24となり、QBPと通すと月の光で制限されるような背景の場合の光量は24％程度になるということです。言い換えると、1/0.24 ~ 4なので、露光時間が4倍くらいで同じ明るさになるということで、実際の撮影結果にもかなり合っています。
これとは別に、月明かりがない場合の人工光による光害が支配的な場合、露光時間をどれくらい伸ばせるかはまた興味深いところです。これは場所や光源の種類に大きく依存するはずですが、LED灯でも上記くらいの改善比、水銀燈やナトリウム灯ならかなり高い改善比が期待できるはずです。
さて、一番興味のあるフィルターの効果の確認ですが、画像処理をかけた場合を想定して比較したいと思います。できるだけシンプルでわかりやすくするために、PixInsightで1枚どりの上記RAW画像に
上記工程で、上の3枚の画像処理したものを比較してみます。
検討してみます。
QBPを通して撮った画像をスタックして、画像処理をしてみました。と言っても、結局雲間での撮影で、きちんと撮影できたのは60秒の露光でわずか18枚の、総露光時間18分の画像です。
画像処理はPixInsightでプリプロセッシング、（フラット撮影はサボってしまったので）DynamicBackgroundExtraction (DBE)で背景ムラを整えて、PhotometricColorCalibration (PCC)で恒星の色を合わせました。恒星の色がうまく出るか心配だったのですが、確かに少し近似直線上から分布がずれるきらいはありましたが、それほどおかしくないレベルで色は出ているのかと思います。
結果だけ示します。
本当はもっとあぶり出したかったのですが、かなり大きなレンジ（空間周波数が低いという意味）での色むらが残ってしまっていて、背景を出すと目立ってくるので、ここら辺までに押さえておきました。この色むらはフィルターのせいなのか、総露光時間が足りないからなのか、はたまた雲が常時流れていてその合間を縫っての撮影なのでその影響が出てしまったのかなどの判断はまだできていません。
本当はM42の後、もう少し淡いカモメ星雲を撮りたかったのですが、雲が多くなってきて撮影できるレベルではなくなってしまったので、ここで撤収しました。
うーん、今回のQBPかなり良いのではないでしょうか。満月下でこれだけ遊べれば十分満足です。色が思ったより変わらなかったのも、私的には気軽に楽しめるので、いい点です。今回は雲のために実際の撮影時間が短かったのでちょっとしたテストくらいでしたが、長い時間かけてじっくり撮影してみたいです。
元々の目的が、平日で遠征などできないときに、自宅の庭で月明かりや光害下でも気軽に撮影が楽しめたらというものです。このくらいの目的ならば十分に達成できそうです。あとは、月がない環境で自宅の光害下でどれくらい効果があるかを試してみたいです。以前の結果からも、透明度がいいときはそこそこ撮影も楽しめるくらいの環境です。ただし、暗い天体は今の所、フィルター無しでは自宅庭からでは全滅です。このQBPでもう少し暗い天体も狙えるようになれば、購入しただけの価値は十二分にあります。また試してみます。
せっかくなので、先日シュミットで購入した月明かりでも撮影が可能だというQuad BP フィルターを試してみたいと思います。そこそこ写るなら遠征に行けない「平日」でも、「月」が出ていても、「自宅で気楽に」撮影を楽しむことができます。
セットアップ
- 鏡筒: タカハシ FS-60Q (口径60mm, 焦点距離600mm)
- 赤道儀: Celestron CGEM II
- センサー: Canon EOS 6D(HKIR改造)
- 日時: 2018年12月22日、22時頃から
- 月齢: 15.2、満月
- テスト対象: サイトロン Quad BP フィルター（クアッド バンドパス フィルター、 以下QBP)
コツは、フィルターのネジが切ってある側を鏡筒の対物レンズ側に入れ込むことです。こうしないと延長鏡筒を1-2回転くらいしかねじ込めなくて、不安定になります。まあとりあえず大丈夫そうなので、今回はこの状態で撮影してみます。
対象天体
M42 オリオン大星雲:
- これまでなんども撮っているので比較しやすい。
- 満月との距離が25度角程度とあまり遠くなく、この日は非常に明るい領域。
- 肉眼で見ている限り、リゲルとベテルギウスはなんとか月の光に負けずに見える。3つ星はほとんど見えないくらい。
画像比較1: 同じ露光時間でQBPありなしでの比較
まずは、露光時間を同じにしてQBP有り、無しで比較してみます。JPEG撮って出し画像での比較です。
- QBPなしの通常の撮影: ISO1600, 10秒露光
10秒以上の露光だと明るすぎなので、これくらいまでしか露光できません。
- QBPありでの撮影: ISO1600, 10秒露光
同じ時間でもQBPフィルターがあると、当然の結果ですが随分暗くなることがわかります。
なお、上の2枚とも色温度設定が3200Kと低いので青が強く出てしまっています。
画像比較2: 露光時間を変えて背景明るさを合わせる
これもJPEG撮って出しです。
- QBPなしの通常の撮影: ISO1600, 10秒露光（画像比較1と同じもの）
- QBPありでの撮影: ISO1600, 30秒露光
- QBPありでの撮影: ISO1600, 60秒露光
実際の背景の明るさを比べると、最初のQBPなしの1枚と、後のQBPありの2枚を比べるとわかりますが、露光時間が3倍だとまだ少し暗く、6倍だとかなり明るいくらいなので、4倍程度の違いでしょうか。
QBPによる背景明るさの変化の簡単な推定
月の明かりが太陽の反射なので白色光に近いとして、太陽光のスペクトル
(Wikipediaより引用)
にセンサーの感度曲線をかけたものと、さらに今回のQBPの透過率
(シュミットの販売ページより引用)
をかけたものとの面積比を比較すると、この明るさの比になります。太陽のスペクトルは調べるとすぐにでくるのですが、EOS 6Dセンサーの感度曲線が調べても出てきません。しかも天体改造してあるので、さらに良くわかりません。
それでもものすごくざっくりとした見積もりをしてみます。太陽のスペクトルが350nmくらいから900nmくらいまではそこそこ一定とし、一般的なCOMSセンサーの感度も350nmくらいから700nmくらいまでは一定と考えます。そうすると、QBPの透過率がある部分が465-510nmと640-685nmくらいまでと読み取ります。それぞれ透過幅はともに45nmとなり、合計90nmです。透過率は95%と程度としますが、ざっくり1としてしまってもいいでしょう。すなわち、350nmのうち90nmくらい通すと考えてしまうと、90/350 x 0.95 = 0.24となり、QBPと通すと月の光で制限されるような背景の場合の光量は24％程度になるということです。言い換えると、1/0.24 ~ 4なので、露光時間が4倍くらいで同じ明るさになるということで、実際の撮影結果にもかなり合っています。
これとは別に、月明かりがない場合の人工光による光害が支配的な場合、露光時間をどれくらい伸ばせるかはまた興味深いところです。これは場所や光源の種類に大きく依存するはずですが、LED灯でも上記くらいの改善比、水銀燈やナトリウム灯ならかなり高い改善比が期待できるはずです。
画像処理をした場合のQBPの効果
さて、一番興味のあるフィルターの効果の確認ですが、画像処理をかけた場合を想定して比較したいと思います。できるだけシンプルでわかりやすくするために、PixInsightで1枚どりの上記RAW画像に
- ScreenTransferFunctionでLink RGB Channelsをオフにして各色のロックを外してからオートストレッチをかけて
- HistgramTransformationで実際に画像に適用し
- JPGで保存
上記工程で、上の3枚の画像処理したものを比較してみます。
- QBPなしの通常の撮影: ISO1600, 10秒露光
- QBPありでの撮影: ISO1600, 30秒露光
- QBPありでの撮影: ISO1600, 60秒露光
検討してみます。
- まず、10秒という同じ露光時間のものでも、QBPありの方が構造がはっきり出ていることがわかります。
- 次に、QBPありの場合はさらに露光時間を延ばすことができ、より構造が鮮明になります。
- QBPなしとQBPありで思ったより色の変化がないです。これは意外でした。
簡易画像処理
QBPを通して撮った画像をスタックして、画像処理をしてみました。と言っても、結局雲間での撮影で、きちんと撮影できたのは60秒の露光でわずか18枚の、総露光時間18分の画像です。
画像処理はPixInsightでプリプロセッシング、（フラット撮影はサボってしまったので）DynamicBackgroundExtraction (DBE)で背景ムラを整えて、PhotometricColorCalibration (PCC)で恒星の色を合わせました。恒星の色がうまく出るか心配だったのですが、確かに少し近似直線上から分布がずれるきらいはありましたが、それほどおかしくないレベルで色は出ているのかと思います。
結果だけ示します。
本当はもっとあぶり出したかったのですが、かなり大きなレンジ（空間周波数が低いという意味）での色むらが残ってしまっていて、背景を出すと目立ってくるので、ここら辺までに押さえておきました。この色むらはフィルターのせいなのか、総露光時間が足りないからなのか、はたまた雲が常時流れていてその合間を縫っての撮影なのでその影響が出てしまったのかなどの判断はまだできていません。
本当はM42の後、もう少し淡いカモメ星雲を撮りたかったのですが、雲が多くなってきて撮影できるレベルではなくなってしまったので、ここで撤収しました。
Quad Band Pass フィルターを使ってみて
うーん、今回のQBPかなり良いのではないでしょうか。満月下でこれだけ遊べれば十分満足です。色が思ったより変わらなかったのも、私的には気軽に楽しめるので、いい点です。今回は雲のために実際の撮影時間が短かったのでちょっとしたテストくらいでしたが、長い時間かけてじっくり撮影してみたいです。
元々の目的が、平日で遠征などできないときに、自宅の庭で月明かりや光害下でも気軽に撮影が楽しめたらというものです。このくらいの目的ならば十分に達成できそうです。あとは、月がない環境で自宅の光害下でどれくらい効果があるかを試してみたいです。以前の結果からも、透明度がいいときはそこそこ撮影も楽しめるくらいの環境です。ただし、暗い天体は今の所、フィルター無しでは自宅庭からでは全滅です。このQBPでもう少し暗い天体も狙えるようになれば、購入しただけの価値は十二分にあります。また試してみます。
コメント
コメント一覧 (9)
QBPフィルター、良さそうですね。ただ、サイズが48mmだったので、自分の持っている鏡筒にセットできるのかが、心配で、注文に至っていません。もし可能なら、取り付けた部分の画像を見せていただきたいです。
テストされた日の前日は、こちらは夜半過ぎまで快晴でした。満月が煌々と輝いて、撮影には残念な日でした。
写真に撮ってアップしておきました。まあなんとかなりそうな感じですが、タカハシのシステムチャート通りではありませんので、あくまで自己責任でお願いします。
かなり有効みたいですね。
月明かりに負けないくらい明るい大阪でも、色合いがちゃんと出るかですね。
あとは、私も鏡筒に取り付け方法を考えないと💧
やっぱり私にはこういう考察が分かりやすくて嬉しいです♪
そろそろ２０１８年も終わりですが、こちらはやり残したことが多すぎて（というか後から次々と面白そうなテーマが湧いてきたので）どうも消化不良です。
Kiharaさん、こんばんは。
シュミットのでも写真も東京都内という大光害地でのものなので、効果は相当のものなのかと思います。Facebookでもいい結果が出ているみたいなので、使い勝手があるのではないでしょうか。
あぷらなーとさん、ありがとうございます。
なぜか土曜に引き続き、今日も夜だけ快晴です。昼間は多少青空も見えましたが、基本曇りだったのでうれしい誤算です。満月から2日経っていますが、まだまだ月は明るいです。それでも勾玉星雲を試しに撮影しています。
Samさん
確かにシュミットの見本では、根本さんが撮影された東京都内での撮影写真が掲載されていますね。
あとは、ED80sf＋専用RDに対してどうやって取り付けるか、、、を考えないといけませんね。
KYOEIからアナウンスがありましたが、IDASからももっと攻めたフィルターが出るみたいですね。これだと48mmと52mmがあるみたいです。1月中旬発売とのことです。値段はそんなに変わりません。これを待つかですね。
NB1（ネビュラブースター）ですね。
私も、チェックしていました。とっても気になります。
最近、この手のフィルターが一気に出だしましたね。
2019年度は、この手のフィルターを使った作品が増えそうですね。