ほしぞloveログ

天体観測始めました。

カテゴリ: 画像処理

SV405CCとの比較で、ASI294MCでの北アメリカ星雲の画像処理中に、点状の多数のノイズが出現しました。普段こんなのみたことがありません。

masterLight_180_00s_FILTER_NoFilter_RGB_integration1_Preview01

原因を探ったら、どうやらフラットに同様のノイズが載っていて、そのフラットを使って補正処理したためと分かりました。

_2022_06_18_15_48_32_Preview01
あるフラットフレーム1枚の中心部500x300ドットくらいをストレッチしたもの。

フラットフレームは0度に冷却して撮影しました。拡大してみないと分からないような細かい一様のノイズなので、撮影時はOKと判断してしまいました。個々のフラットフレーム全部に点々が散りばめられていて、そのため同様のマスターフラットができてしまたようです。

どうもこれセンサー面が結露してしまったことで起きる現象のようです。昼間の部屋で0℃に冷却してフラットをとった場合、再現性はあるようなので、今後フラットは多少部屋が暑くても常温で撮影するようにします。

ちなみに、SV405CCも同様に冷却してフラット撮影したのですが、このような現象は見られませんでした。実は今回あまりに部屋が暑かったので、最初にSV405CCで冷却してフラット撮影していて、それに条件を合わせようとして(普段は常温でフラット撮影しているのに)ASI294MC Proでも冷却してフラット撮影してみてはまったというわけです。

常温でフラットを取り直していたため、当時余分に時間がかかってしまいましたが、その結果下のように見事にノイズは消えました。

_2022_06_19_16_38_23_NGC_7000_FLAT__0_20s_g120_23_50c_0068_cut

その後、これらのフラットフレームを使い、改めて画像処理をし直したら、下の写真のようにノイズは消えたので、ライトフレーム撮影時には結露のようなことは起こっていなかったと判断できてほっとしています。
 
masterLight_180_00s_FILTER_NoFilter_RGB_integration_Preview01

 

  1. SV405CCの評価(その1): センサー編 
  2. SV405CCの評価(その2): 撮影編 
  3. SV405CCの評価(その3): 画像比較
  4. SV405CCの評価(その4): 新ドライバーでの画像比較
  5. SV405CCの評価(その5): 青ズレの調査と作例
  6. 番外編1: 階調が出ない時のPedestalの効果
  7. 番外編2: ASI294MC Proでの結露
 

昨日のM8干潟星雲とM20三裂星雲の画像処理の最中に、おかしなことが起きました。結構一般的な話なので、ここでまとめておきます。

下は、SV405CCで撮影した3分露光、34枚をPixInsightのWBPPでインテグレーションした直後の画像をオートストレッチしたものですが、見て分りますように階調が全く無くなってしまうということがありました。

masterLight_BIN-1_4144x2820_EXPOSURE-180.00s_FILTER-NoFilter_RGB

何が問題だったかと言うと、Pedestalの設定をするのを忘れてしまっていたからです。WBPPのCalibrationタブでLightsを選択した時に、右隣のパネルの2段目に出てくる「Output Pedestal Settings」のところで設定できます。
pedestal
私は普段毎回ここを「Automatic」にしています。ただこの設定、WBPPのパネルを開けるたびに度々リセットされてAutomaticでなくなることがあります。今回は「Literal Value」に勝手になってしまっていました。改めて「Automatic」に設定して、WBPPの処理をし直すと下のようにきちんと淡い部分の階調が戻ってきました。

masterLight_BIN-1_4144x2820_EXPOSURE-180.00s_FILTER-NoFilter_RGB

多分これはSV405CCに限ることではなく、オフセットが小さくてダーク補正などで0以下のピクセルが多数出たときに一般的起きる現象です。特に今回はSV405CCのオフセット量が最大255のうち、40という低い値で撮影したことも原因の一つなのかと思います。

このような場合に、画像処理時に上記のようにPedestal設定で回避できるので、もし同様の階調がなぜか出ない現象で困っている方がいたら、是非試してみてください。


  1. SV405CCの評価(その1): センサー編 
  2. SV405CCの評価(その2): 撮影編 
  3. SV405CCの評価(その3): 画像比較
  4. SV405CCの評価(その4): 新ドライバーでの画像比較
  5. SV405CCの評価(その5): 青ズレの調査と作例
  6. 番外編1: 階調が出ない時のPedestalの効果
  7. 番外編2: ASI294MC Proでの結露

前回、LuSol-Guideというソフトを使い、太陽黒点まわりの撮影をオートガイドしながら撮影した記事を書きました。



今回は撮影したたくさんのserフォーマットの動画を元に、タイムラプス映像にする画像処理の話です。

内容的には以前まとめた太陽タイムラプス記事の続編ということになります。



大まかな概念は上のページに書いてあるので繰り返しませんが、他にガイドとタイムラプス映像にするための画像処理について主に書いてあります。

ガイドについてはFireCaptureの形状認識でしたが、これは時として太陽が画面外まで飛んでいってしまって、決して「戻らなくなる」のが問題でした。これについては前回のLuSol-Guideで別途ガイド鏡で太陽全体を見ながらガイドすることになったので、かなり解決されたはずです。

もう一つは、これまでうまくいってなかった画像処理時の動画にするときの「位置合わせ」です。hiroさんがImageJの強化版の「Fiji」というソフトを紹介してくれたため、今回位置合わせが完璧と言っていいくらいうまくいきました。



このFiji、バイオ系の顕微鏡画像処理などでよく使われているらしいのですが、ものすごく複雑で私はまだ全然細かいところまで見えていません。hiroさんが教えてくれた筋道をそのまま辿っただけです。hiroさんの説明はコメントに書かれているだけなので、改めてほぼコピペ状態でこのページにまとめておきます。わかりにくいところはコメントなどに書き込んでください。かなり便利なソフトのようなので私自身でもいろいろ検証してみたいと思います。

まずは、Fijiに行く前です。一番の問題は、AutoStakkart!3でスタックすると、画像サイズがバラバラになること。hiroさんがRegistaxで処理すると全ての画像サイズが同じになることを教えてくれました。久しぶりにResistaxでスタックをしてみたのですが、AS!3でスタックした場合に比べて細部だしの具合が甘くなってしまいます。おそらくこれは目立ったものが黒点しかないためです。AS!3はSurfaceというオプションで(例えば月の拡大のような)全面に広がったようなものも上手くスタックしてくれます。Registaxはもともと惑星撮影で発達したソフトで、アップデートが長い間されていなくて少し古いこともあるのか、今回のような光球面のスタックはうまく行ったりいかなかったりで、安定しないようです。

というわけで、今回もスタックにはAS!3を使い、その後違ったサイズで出てきた画像を以前の記事で書いたようにPhotoshopのアクションツールを使い、全てサイズを揃えます。

さらに今回、もう少し下処理をしました。各画像ごとの明るさの違い、ガイドの精度不足で黒点がブレたときの周辺減光の影響の違いを除去するために、PixInsightのABEを1次と4次で2回かけることにしました。他数枚の画像に同じ処理をするのは、そーなのかーさんのこの記事

を参考にさせていただきました。

背景補正が有ると無いとでは、仕上がったタイムラプス映像の見やすさが全然違い、細かい動きがよりみ見やすくなりました。光球面の動きはあまり目立ったものではないので、この下処理の効果は非常に大きいです。

さて、ここまで来てやっと今回の本題のFijiを使った位置合わせになります。基本的にはhiroさんが教えてくれた手順そのままで、少しだけ言葉を補足しています。
  1. FIJIを起動する。 
  2. 動画からスタック済みの一連の画像を選択し、FIJIの窓枠内にドロッする。 
  3. Plugins > Feature Extraction > Extract SIFT Correspondences を選択する。
  4. ポップアップ画面の最下部にexpectred trans Formation:[Affine]を選択しOKを押す。上手く行っていれば赤色の+マークが開いた画像の内の2枚に複数ついているはずです。 
  5. このまま続けて、Image>Stacks>Images to Stacke を選択し、ポップアップ画面のOKを押す。これで位置合わせ用として認識された複数の画像が一続きの要素として確定されます。 
  6. Stack画面の左下の▶を押すと、位置合わせ前の一連の画像がアニメとして動きます。 
  7. 更に続てけて、 Plugins > Registration > Linear Stack Alignment with SIFT を選択します。そして、expectred trans Formation:[Affine]を選択しOKを押す。 
  8. これで、位置合わせ完了です。画面の左下の▶を押すと位置合わせされた一連の画像を確認できます。 
  9. 動画から必要な部分だけ切り出したいときは、カーソルを画面を左上から右下へ動かすと選択できます。この後、Image>Crop を選択しOKで完了。 明るさとコントラストはImage>Adjust を選択すると調整バーが出てきます。 
  10. 保存は「File」->「Save as」->「Image Sequence」で、あとは好きなフォーマットで保存してください。
この位置合わせの威力は素晴らしく、これまでどんなソフトでやってもうまくいかなかった光球面の位置合わせがほぼ完璧にできてしまいます。その一方、おそらく今回は黒点があるから位置認識がうまく行っているのかと思います。純粋な光球面だけだとうまくいくかどうかはまだわかりません。

結果です。ブログでそのまま表示できるように少しサイズを切り詰めgifファイルに落とし込みました。

Blink3a

いかがでしょうか?今回はテスト撮影のつもりで、わずか1時間ぶん、60枚のタイムラプスです。プロミネンスは1分単位でもかなり激しく動くことは過去の記事のタイムラプス映像からもわかるかと思うのですが、光球面はこの時間スケールではほとんど動くことはないと思っていました。今回のタイムラプス映像を見てみると、実際ほとんど動いていない部分が大多数なのですが、一部黒点の右上くらいは1時間で激しく動いていることがわかります。これは全く予測していなくて、この動きの片鱗が少し見えたときは大興奮で、夜遅いにもかかわらずできるだけ見やすくしようとして、PixInsightのContainerに初挑戦してしまいました。

撮影条件を書いておくと、

鏡筒: Celestron C8、口径203mm、焦点距離2032mm、F10
エタロン: Coronado P.S.T.
赤道儀: Celestron CGEM II
カメラ: ZWO ASI290MM
撮影ソフト: SharpCap 4.0 (64bit)
撮影時間: 2022/3/12 15時45分-16時44分 gain120-170, 1分おきに1ms x を5秒分、平均400フレーム程で1ファイルあたり1.7GBで合計60ショット。各動画の上位75%を使用。
画像処理: AS3にてスタック、ImPPGで細部出し、PhotoshopCC、PixInsight、Fijiで位置合わせ、ffmpegで動画化。 

となります。

課題は、まだ細部出しの度合いが安定しないことです。同じ条件でとっても細部が出る場合とものすごくボケる場合の差がかなり激しいです。今回は全部同じ条件で処理したので、出ていないのもここに処理すればまだ細部が出る余地は残っているのかもしれませんが、今後のことも考え自動処理だけで済ませる方向で進めました。

この不安定な処理のため、最初は激しい動きのところも安定に取れていないからかとも疑いましたが、画像処理を進めるにつれどんどんはっきりしてきたので、おそらくこれはリアルに起こっている現象で間違いないかと思います。

あと、一枚画像をするときの最後のPhotoshopなどでの仕上げの細部出しに相当する部分があるのですが、今回はその過程を省いています。もしかしたらもう少しうまく出せるかもしれません。

もう一つは、まだ明るさが完全に言っていになっていなくて、動画にすると画面がチカチカしてしまいます。ここもまだ改良できるかと思います。

とりあえず今回はテスト撮影でしたが、それでも驚くほどの映像になりました。もう少しパラメータなど切り詰めて次回撮影に臨みたいと思います。

まだ夜に撮影した3天体の処理が全く進んでいません。今日の夜は入門講座の予定です。馬頭星雲とM100とM101、画像処理が終わってブログ記事にできるのはいつになることやら...?

 

2021年2月12日(金)の週末、とうとう念願の能登半島の真脇遺跡に行ってきました。

金曜夜に突然思い立って

そもそも真脇遺跡の存在を知ったのは「君は放課後インソムニア」という天文ネタのコミックです。

この日は夜に突然思いたったのですが、いくつか理由があります。ちょうど新月で撮影したいのですが、天気が微妙です。この時期実はまだSh2-240を撮影している歳ちゅでしたが、晴れなのに結構雲が多そう。特に前半がダメそうなのです。Sh2-240は0時すぎ頃に屋根の下に沈んでしまうので、この日の撮影は無理そうです。SCWで雲の予報を見ると、明け方の天の川が出ることには能登半島はほぼ快晴の様子です。もしかしたら今から出ればちょうど能登に着く頃には晴れているのではとの見込みで、それならいっそ真脇遺跡まで行ってみようとなったのです。


真脇遺跡に向けて出発

今回は星景写真ですなので、準備も楽です。さっと準備を済ませ、21時過ぎに出発。休憩も入れて約3時間の道のりです。しかも富山から能登空港までは元々有料道路だったものが無料になった道が大半で、運転しやすく、移動時間もかからず、しかも無料。途中コンビニなどで夜食を買いながら、のんびり行っても0時過ぎには到着しました。

初めての場所なのですが、真っ暗で誰もいません。どこまで車で入ったらいいのか?本当にこんな時間に遺跡まで寄って行っていいのか?こんな時間に誰かに聞けるわけもなく、とりあえず調べたら普通に近寄って行っていいみたいなので、カメラをセットしてみました。ここら辺でやっと目も慣れてきて気づくのですが、天頂は満点の星なのですが、地上近くは割合ライトも多く、思ったより明るいです。なので、ライトが遺跡でうまく隠れるような配置にすることにしました。明け方前の天の川が一番の狙いなので、天の川が一番濃い南東を中心にしました。でもこれちょっと判断ミスで、後で見返したら、この時期は天の川が上がってくる途中で意外に早く明るくなって染むので、もう少し中心を真東に寄せて、淡くても高くに上がる天の川を狙ったほうがいいと思いました。

とりあえず誰もいなさそうなので、タイムラプス映像を撮影することに。撮影中に気づいた限りで車が2台通っていっただけでした。撮影のその間、仮眠を取ろうとしたのですが、結局眠れたのは30分くらい。気になってなかなか眠れませんでしたが、明け方まで誰も来ませんでした。

撮影できた3時間半分のタイムラプス映像。一応その場で確認してみると、天の川もチラッと写ってます。でもやはりまだ2月は早すぎるかもしれません。ちょっと上がってきたところくらいで明るくなっていました。やっぱりタイムラプスで撮影する時はカメラは2台あった方がいいかもしれません。でも広角のレンズで明るいものをたいして持っていないので、もう少し考える必要があります。

明るくなった午前6時ごろ撤収。油断すると自宅に着くのが遅くなるので、どこにも寄り道せずに帰りました。帰宅したのは午前9時頃でしょうか、そのまますぐにベットに潜り込んで昼過ぎまで寝ていました。


撮影結果

その後の撮って出しと、PixInsightでJPEG画像をそのままBlinkで動画化したものはTwitterにその日のうちにアップしたのですが、その後の真面目な画像処理はずっとほったらかしていました。重い腰を上げてとりあえず進めます。

下は、明るくなり始める直前で、一番天の川が高く写っているものです。タイムラプス映像の中から選んで個別に画像処理してます。

IMG_1536_PS

  • 撮影日: 2021年2月13日5時39分
  • 撮影場所: 石川県能登町
  • カメラ:  Canon EOS 6D(HKIR改造)
  • レンズ: Samyang 14mm F2.8
  • 撮影: ISO6400、露光時間20秒 
  • 画像処理: Lightroom、Photosop、PixInsight、

タイムラプス映像

もう一つは午前2時30分から朝6時までの約3時間半のタイムラプス映像です。

こちらは楽をしてJPEG画像をPixInsightのBlinkでオートストレッチしました。LightroomでRAW画像から色々いじったのですが、途中どこかの街灯が消えたかついたかで、大きく背景の明るさが変わる境目がありました。それを何度も処理するのが大変すぎて、今回はオートストレッチである程度自動で明るさを揃えることで済ませました。

それでもDIGICエンジンは十分な表現力です。JPEG画像なのに、ほんとにオートストレッチするだけで十分でした。天の川の描写は甘くなりますが、滑らかさとか考えて今回は簡易的な方法をとりました。



撮影後のこと

後日談です。撮影中にTwitterに真脇遺跡に来ていることを投げていたら、「スピリッツネタ?」という投稿がありました。真脇遺跡でスピリッツというともう「君は放課後インソムニア」しかありません。でも私はコミックでまとめてしか読んでなかったので、間が開くのも嫌で、その時は「コミックで読みます」とか返事をしていました。

自宅に帰って、仮眠してから起きてみると仲のいいかんたろうさんから「今週のビッグスピリッツ見よ!」との指令が。「では今から買ってまいります!」とか返事をしてコンビニに何軒が行くが、もう売り切れでした。近くの本屋に行くと幸運なことにまだ残っていたので、その場では中身を見ずに自宅に帰ってから最初から読みました。

最近雑誌を買うことがほとんどなくなってしまったので、週刊の漫画雑誌を読むのは久しぶりでした。学生の頃は昔は立ち読み含めてほぼ全種類読んでいたのですが、久しぶりでちょっと新鮮でした。400円という値段にも驚きました。チラッと週刊少年ジャンプを見ると290円、子供の頃170円だった記憶があります。マガジンは昔と変わらずジャンプの10円プラスの300円、サンデーに至っては340円。今の雑誌は値段だけを見ても大変なのかと思います。ちょっと脱線しますが、最近読んでる単行本もスピリッツのものが結構多いと気付きました。「チ」とか「プラタナスの実」とかです。あと、アフロ田中がいつのまにか結婚してました。
さて、とうとう「君は放課後インソムニア」のページにたどり着きました。おお、なんとセンターカラーで真脇遺跡!チョーかっこいいです。しかも内容的にも盛り上がるところ。作者のオジロマコト先生が真脇遺跡をここに持ってきたかったわけがすごくわかる気がします。満天の星と太古からの遺跡の神秘的な雰囲気、他に誰もいない状況がいやが応にも気分が盛り上がります。連載と同じ、夏の真夜中に、真上に上天の川の季節に行きたかったです。

IMG_1879


まとめ

真脇遺跡、実際に行ってみてものすごくよかったです。夜中に見たからかもしれませんが、ホントにもうなんか地球の歴史だとか、時間の流れだとか、宇宙の大きさだとか、色々感じてしまいました。

もう少し経ってから、あと何回か行ってみたいと思います。人が多くなると思うので、タイムラプスは難しいかもしれませんが、天の川をもう少しいい位置で撮ってみたいです。石川は他にもキャンプで行った見附島とか、ボラ待ちやぐらとか、「君は放課後インソムニア」にも出てきた天の川スポットがあるので、通い甲斐があるというものです。

さてさて、この時の週末は金曜の夜から活動してましたが、満足して疲れ切って帰ってきてもまだ土曜の朝なので、休みが長く感じます。まるで3連休のような気分でした。私は自宅撮りや車で1時間程度までの近征が多く遠征はあまりしないので、久しぶりで楽しかったです。


2月11日、せっかくの晴れなのでこの日も太陽タイムラプス映像にチャレンジです。前日に同様の処理をやっていたので、ある程度繰り返しでできます。


プロミネンスをいくつか

でもこの日も黒点はなし。小さなプロミネンスがいくつかと、南西方向と、北東方向に少し大きめのプロミネンスが出ています。まずはプロミネンスをいくつか撮影。でもシンチレーションがそこまでいいわけではないので、処理も簡単に済ませました。明らかに手抜きなところも見えますが、ご容赦ください。

13_08_26_lapl4_ap2357_IP_cut

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13_10_52_lapl4_ap942_IP

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13_15_24_lapl4_ap1977_IP

  • 撮影日時: 2021/2/11 13:09-13:20
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: Celestron C8、口径203mm、焦点距離2032mm、F10
  • エタロン: Coronado P.S.T.
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • カメラ: ZWO ASI290MM
  • 撮影ソフト: SharpCap 3.3beta (64bit)
  • 撮影条件: ser形式でgain 130-160, 1.25ms x 2000フレーム中上位60%を使用
  • 画像処理: AS3にてスタック、ImPPGで細部出し、PhotoshopCCとShapen AIで後処理

北東のカラー化したものを除いて、どれも結構淡いです。シンチレーションの成果、そこまで解像度はよくありません、それでもスピキュールくらいは見えています。
  • 面白いのは上から3番目のやつ。プロミネンスが浮かんでいます。おそらくこれ、前日に捻れてたプロミネンスが出てたので、それが千切れたのではないでしょうか。
  • 1枚目の右下のプロミネンスも淡いですがそこそこ大きくて、リング構造が見えています。
  • 一番下のはかなり淡いですが、高く飛び出しているのがわかります。
数は多いですが、どうもインパクトには欠けます。やはり黒点が待ち遠しいです。


プロミネンスのタイムラプス

続いてタイムラプス映像です。位置合わせは今回もImPPGがうまくいかず、結局Photoshoになりました。枚数も昨日と同程度なのでそこまで苦になりません。


最後にしたの方でなんどか火柱が立っています。メインのプロミネンスの動きはそれほどでもないですが、でも動画にしてみると動いているのがよくわかります。

でも今回のタイプラプス映像、1時間15分程度のものですが、撮影時間は13時半頃から14時半頃と、約3時間かけてます。でもその間に雲で遮られたり、ガイドがうまくいかなくてズレてしまったりで、その中の連続した一番長い1時間15分ぶんを切り出しています。しかも1回の撮影枚数を400枚くらいに増やしたら、1ファイルで1GB越え、これが180個くらいあって全体で200GBを超えています。一回でこれだけの量になると少し考えものです。週末の土日は晴れてましたが、新月木で夜の撮影もあるので、太陽は少し休憩です。

黒点が出たら超長時間の撮影で、黒点の変化をみてみたいです。5分おきで8時間分とかでしょうか。


2021年2月6日の太陽です。南東方向に大きなプロミネンス が出ていました。

この日の朝、ゆっくり寝ていたら朝9時過ぎ、部活に行っている子供から電話がかかってきて、
「制服忘れた、午後からサイエンススクールで制服いるから持ってきて」
とのこと。 外を見ると曇りなので「いいよ、じゃあ昼ごはんどっかで食べよう」と電話を切りました。

午前11時過ぎ、そろそろ出ようと外に出るとなんと快晴!?
「くっそー、こんな日に忘れ物しやがって」
と朝の言葉とは裏腹に、子供を恨みつつ後ろ髪を引かれながら車に乗って子供の元へ。

議論の結果早く済むCoCo壱番でカレーを食べ、頑張って早く戻りましたが、自宅に着いたのは結局14時近く。もう太陽も少し西に傾きかけてます。貴重な休日の快晴なので、早々とC8とPSTの準備をします。太陽は準備が楽ですね。極軸もどうせ取れないので、そこそこあっていればよく、初期アラインメントも太陽の反射光がきちんとシュミット補正版の真ん中にいけばそのままカメラの視野に入ってきます。準備時間は実際10分くらいでしょうか。

まずはぐるっと見渡しますが、目立った黒点はなく、南東方向に大きなプロミネンスがあるくらい。南の方にフィラメントがありましたが、そこまで大きくはないので興味は引かれませんでした。とりあえずプロミネンスを撮影。

14_35_41_lapl4_ap1177_IP3_cut


14_35_41_lapl4_ap1177_IP5_cut

撮影日時: 2021/2/6 14:35
撮影場所: 富山県富山市自宅
鏡筒: Celestron C8、口径203mm、焦点距離2032mm、F10
エタロン: Coronado P.S.T.
赤道儀: Celestron CGEM II
カメラ: ZWO ASI290MM
撮影ソフト: SharpCap 3.3beta (64bit)
撮影条件: ser形式でgain 150, 1.25ms x 2000フレーム中上位60%を使用
画像処理: AS3にてスタック、ImPPGで細部出し、PhotoshopCCとShapen AIで後処理


撮影できそうなのがプロミネンス だけで、まだ少し時間があったので、撮影ソフトをFireCaptureに移し、赤道儀をASCMO経由で接続してガイドして、連続撮影をはじめました。うまくいくとC8での初の太陽タイムラプス映像になります。

5秒で50フレームほど撮影し、55秒休むというのを繰り返す設定です。安定していそうだったのでそのまま放っておいて、前回の記事で書いたケーキ作りの材料の買い出しに行きました。帰ってからもまだきちんとガイドしていましたが、もうかなり西に傾いていて、間も無く暗くてガイドが外れ、そのまますぐに太陽が屋根にかかって撮影は終了です。後で見ると、81個の動画ファイル、すなわち81分ぶんの太陽の変化が撮れていました。

FireCaptureを使った撮影時のガイドのやり方や、太陽画像のタイムラプス映像の作り方はこちらから。


でも、残念ながらImPPGでの位置合わせがどうやっても(先に暗くして円弧を出したり、明るくして扇型にしたりなどなど)うまくいきません。焦点距離が長く円弧が滑らかになるので、うまく中心と半径が掴めないようです。コントラストで見分けて位置合わせするのもやってみましたが、やはりガタガタしてしまいます。しかたないので、81枚をPhotoshopで一枚一枚手で位置合わせしました。「ファイル」->「スクリプト」->「ファイルをレイヤーとして読み込む」ですべて最初からレイヤーにしてしまうとそこそこ楽にできます。その際「名前順で並べ替え」で読み込むようにするのを忘れないようにしてください。

あとは上記リンク先の手順で大丈夫でした。10枚を1秒で表示したので、約8秒の映像になります。出来上がったタイムラプス映像です。


久しぶりの処理なので少し時間がかかりましたが、なんとか映像までなりました。思ったより動いていることがわかります。最後のところで大きな火柱が上がるのですが、この後を撮影できてたらと思います。

各コマ50フレームちょいしか撮ってないので画質が心配でしたが、アニメにすると多少のアラは目立たなくなります。時間軸があるのでかなり補完されるみたいです。少し処理は不満なところがあるのですが、Photoshopの位置合わせをできればやりたくないので今回はこれで完成とします。

明日は休日ですが晴れるかもしれません。晴れたらまた挑戦したいです。



PixInsightのPCCが動かない!

先週撮影したM78の画像処理を進めているのですが、何日か前からPixInsightのPhotometricColorCalibration (PCC)が使えなくなるという現象が起きていました。Plate solveを使った位置決めまではうまくいくのに、色合わせのところで3回エラーが起こって止まるという問題です。エラーは

PCC

のようなものです。エラーを吐き出すhttps以下のところをブラウザにコピペして呼び出すと

No catalogue or table was specified or found.

というエラーが出ます。通常はフランスのサーバーがデフォルトなのですが、他のいくつかあるサーバーを全部試しても同じ状況でした。また、PIのMac版、Windows版で試しても同じでした。


しびれをきらしてTwitterにヘルプを

しばらくしたら直るかと思って放って置いたのですが、何日か経ってもダメ。ここでTwitterに同じ症状がいないか投げてみると、次々と同じ症状の人が。PCC事故調査委員会の再招集です。



するとすかさずnabeさんが、Gaiaデータをローカルに落とす方法があると示唆してくれました。

少し調べてみると、ここにやり方が載っていました。



そうこうする間にも、誰すのちさんから世界中で同じ状況が起こっているという情報が。




その後も、うまくいったとか、やっぱりガセだったとか、DR3だったらいいかもとか、情報が乱れ飛びます。とりあえず私もDR3で試そうとしていたので、ダウンロード完了後試してみますが、やはりダメ。そもそもローカルに落としたファイルを使えているかどうかの確証がありませんでした。

その後、まず適当なファイルをデータベースとして選択してやると、位置合わせからエラーで全く動かないことが確認できたので、少なくとも位置合わせが動くときはローカルのデータベースは使っていたことが判明。ということは、GaiaファイルはローカルなものもDR2でもDR3でもダメなことが分かりました。

ここで一旦進展が止まって悩みます。

しばらくPCCの設定画面を見ていたら、どうも位置合わせはGaiaとか使っているのですが、色合わせはAPASSというのを使っているのではと思い始めました。

結論だけ言うとこれがビンゴでした。

ラッキーなことに、APASSもDR2、DR3とアップロードされています。あとはどうローカルで使うか。手順を書いておきます。


解決法

まずはここからAPASS DR9かDR10をダウンロードしてどこかに置いておきます。ダウンロードにはユーザーアカウントとパスワードが必要になります。



その後、PixInsightに移り以下の手順でローカルに落としたAPAPPを使うようにします。
  1. Process Explorerの画面を左のタブのところにカーソルを持っていって出します。タブがない場合は「View」メニューの「Explore Windows」から「Process Explorer」を押してください。
  2. かなり下の方の「Start Catalogs」の中の「APASS」をダブルクリック。
  3. 出てきた画面の右下のスパナマーク (Preferences) を押します。
  4. 「Data release」でDR9かDR10かを選びます。先にダウンロードしたファイルに合わせてください。
  5. 「Select」を押し、ダウンロードしたファイルを選択します。
  6. 「ok」を押せば準備完了。
  7. PCCの設定画面に移り、「Photometry Parameters」の「Automatic catalog」のチェックを外し、APASSDR9_XPSDかAPASSDR10_XPSDをダウンロードしたファイルに合わせて選択します。
  8. あとは普通にPCCを走らせてください。エラーが出ることなく、最後までいき、グラフが表示されると思います。


Twitterすごい

Twitterに投稿してわずか1時間くらいで解決でした。確かに最後のAPASSまでたどり着いたのは私でマッチポンプ状態(笑)ですが、nabeさんのローカルでGaiaデータが使えると言う助言がなければ、自分だけでやっていた限り絶対こんな短時間では解決策まで辿り着けなかったと思います。誰すのちさんのフォーラムの情報にも助けられました。

nabeさん、誰すのちさん、Cooさん、だいこもんさん、あんとんシュガーさん、智さん

コメント、助言、テストなどありがとうございました。みなさん事故調査委員会のメンバーですね。私も前回のPCCの色違いの時は委員に入れなかったので、今回は委員の一員になれたのかと思うと光栄です。


(追記: 2021/1/29 復帰したみたいです。サーバー上のAPASSでうまくPCC最後まで行きます。PIをアップデートしたわけではないので、Vizierの方で対応したのかと思います。)

昨年9月に自宅に遊びに来てくれたあんとんシュガーさん。その時はまだ機材を揃え始めたばかりで、長時間の撮影はできてませんでした。その後自宅前でアンドロメダ銀河を、FS-60CBをポラリスUに載せ、FUJIFILMのX-T2で約1時間半を切るくらいの時間で撮影したそうです。撮った画像は自分自身で、時にはTwitterでの猛者たちの力も借りて、PixInsightの練習も兼ね画像処理を熱心に進めてきてました。その様子はあんとんしゅガーさんのTwitterでの投稿を見てるとよくわかり、私もいくつかコメントを返し、いつかまた一緒に画像処理やりましょうと約束してました。


直前に訪問が決まる

1月22日の金曜日「そろそろどうですか?」と聞いてみたら「それでは明日の土曜日に」となり、急遽自宅に来てもらうことに。新潟の考太郎さんも以前から参加したいと表明されていたので、声をおかけしたのですが、直前のお誘いのためにやはり仕事で都合がつかないとのこと。とても残念がってくれたので、次回こそはぜひ参加していただきたいです。


到着

久しぶりのお客さんなので、午前中少し部屋を片付けました。午後1時過ぎ、あんとんシュガーさんが到着。早速見せてくれたのが、大阪あすとろぐらふぃ〜迷人会の井戸端さん製作の自由微動雲台の改良版。

IMG_1528

以前テストしたものよりも見た目もシンプルに、より頑丈そうになっていて、動きもスムーズそうでした。ただ、星を見てのテストまではできてないので、できれば実測でテストしてみたいです。ちょうどTwitterで井戸端さんと繋がって聞いてみると、揺れを収めるための制振用の柔らかい金属を挟み込んでいるとのことでした。でもこれは後から聞いた情報で、その場で見ただけではわからなかったです。これを聞いてますます実際の星で見てみたくなりました。Twitter上でも、他に手に入れられたからの意見で「相当頑丈に固定できる」との意見が出ていたので、かなりいいものに仕上がっているのかと思います。数は出ていないと思うので、手に入れられたユーザーは多分相当ラッキーなのかと思います。末長く実用レベルで使えるのか思います。


画像処理へ

さて、会話のままに引き続き画像処理になだれ込んでいったのですが、どうやってやるかが考えものでした。あんとんシュガーさんは見事にPixInsight (PI)門下になってしまって(笑)、WeightedBatchPreprocessing (WBPP)でIntegrationしたくらいの画像までは出せるようにはなっています。ただ、それ以降の炙り出しをPIの中だけでやろうとしているため、なかなか苦戦しているようです。まずはあらかじめPIでIntegrationまでした画像を用意して、今回はストレッチまで進めるところを実際にやってもらって、その後は別のソフト(今回はPhotoshop)に移して(あんとんシュガーさんはPhotoshopは持っていないので)やり方を「見て」もらう、としました。


PixInsightにて

まずIntegrationした直後の画像は、当然ですがPI上では真っ暗です。あんとんシュガーさんは、そもそもきちんと撮影できているかどうか不安で、この画像にどれくらいの情報が入っているのか理解し切れていないようでした。なかなか細部まで出てこなかったことから来ている不安だと思います。少し安心してもらいたくて、以前Twitterに投稿された画像(JPEG)から、私の方でStarNetで分離して、少しだけ炙り出した画像をTwitterで再投稿したことがあります。

Epqa74tVEAQiGyN_ABE_DBE_back

JPEGから出したものなので、情報は既に欠落しているはずです。それでもこれくらいの淡いところまで残っているので、もう素材としては十分なものが撮れているわけです。その眠っている情報を引き出すことはやはり多少の技術がいるので、今回はそこを重点的に説明することになりました。

といってもやったことは当たり前のことで、
  • AutomaticBackgoundExtractor(ABE)、DynamicBackgroungExtraction(DBE)で周辺減光など、できるだけフラット化しておくこと。
  • PhotometricColorCalibration(PCC)で恒星の色を正しいと思われるものに合わせること。
  • 主にArcsinhStretch(AS)を使って、彩度を落とすことなくストレッチすること。
がメインです。

まずABEですが、2次と4次で個別に処理してみましたが、どちらも結果にあまり変わりはなく、銀河の周りに大きなリングが残ってしまいました。ここでABEは諦めてDBEに。今回は銀河なので、暗黒帯や広い範囲にわたる星雲もなく、DBEでのアンカーは銀河以外のところに数多く、明るさの差があるところは細かく打っていきます。その結果、ABEの時よりはかなりマシになりましたが、それでもリングはうっすらと残ってしまっています。ちょうど良いタイミングでniwaさんがDBEの面白い使い方を示してくれていました。



この情報はあんとんシュガーさんが帰ってから読んだので、今回は試せませんでしたが、これでうまくリングが消えるかもしれません。それでもDBEで相当フラットになったので、M31のかなり淡いところまで出てくるようになります。ここがまず一つ理解してもらいたかった点です。

PCCはデフォルトの12等星まででなく15等星くらいまでにすること、Apartureをデフォルトの8でなく12くらいまで増やすことで、おかしな色バランスになることを防ぎます。詳しくはniwaさんたち委員会の結果を見るといいです。ちなみに私は(どこで知ったか、もう覚えていないのですが)おまじないのように15等星までやっていたので、これまで色バランスがおかしいと思ったことはないです。




次ですが、あんとんシュガーさんは色を出すのに苦労しているようなので、ASで彩度を落とさないようにストレッチしてみます。ASにはハイライトを防ぐオプションがあるのですが、これは通常オンにしておきます。ところが今回はこれをオンにしたことで少し苦労しました。ASを何段階かに分けてかけ、最後のみScreenTransferFunctionとHistogramTransformationで微調整して以下のようになりました。

_60_30__ABE_DBE1_Sam_toPS

最大にストレッチしきる手前で止めてあります。ASのハイライト防止のオプションのために恒星がサチることはいです。この状態でStarNetをかけると、一部の恒星が銀河や星雲などととして認識され、うまく分離できないという問題が出ました。恒星としての鋭さがないことが原因です。そのため、別途ストレッチを戻してから再びSFTとHTをかけて、あえて恒星をサチらせるようにすると、きちんと恒星と背景を分離できました。ここで作った恒星部をMorphologicalTransformation(MT)でDilationをかけて少し恒星を拡大してマスクとしました。

そうそう、このときあんとんシュガーさんから「サチる」がわからないと質問されました。Twitterとかでも使われてるのをみるけど意味が分からないというのです。多分これ理系用語なんですよね。「飽和」を意味するSaturationからきていますが、実験とかして電圧が測定範囲外で上に張り付いたりするときに「あ、サチってる」とか普通に使っています。

恒星をサチらせていない上の画像と、別で恒星をサチらせて作ったマスクを、16bitのTIFFフォーマットで保存して、Photoshopで開きます。でもここからはあんとんシュガーさんがPhotoshopを持っていないので、あらかたの作業工程を見せるだけになります。


Photoshopにて

Photshop上ではアルファチャンネルを利用して星マスクをかけて、銀河部分をあぶりだし、且つ銀河以外の背景のノイズを軽減します。特に銀河部の色出しは彩度、明度をともに調整しつつ自分の好みになるように調整します。中でもCamera Rawフィルターは便利なので初心者にも使いやすいと思います。

今回は星マスクを使いPhotoshopで処理しましたが、StarNetで分離した恒星画像とその他銀河を含んだ背景画像に分けた状態で処理し、レイヤーで重ねる方法もあります。ただ、PI上でArcsinhStretchを使ったために恒星が一部分離できなかったので、今回はこの方法を取ることができませんでした。後のレイヤーでの合成をうまくできるなら、初心者にはこちらの方がやりやすいと思います。

ノイズに関してはNik CollectionのDfine2やDeNoise AIが強力です。それでもこれらツールには限界はあるのと、ときには強力すぎることもあるので注意が必要です。

_60_30__ABE_DBE1_Sam_low

Photoshopに持ってくる前の画像と比べると、銀河の色は出ていますが、どこまで淡いのが出てるかに関しては、Photoshopで処理してもそこまで変わらないのかと思います。背景は銀河の炙り出しとともに荒れてきたのでDeNoiseをかけています。本当は銀河部だけのマスクを作って、銀河だけ炙り出すようなことをやるともう少しましになるのかと思いますが、今回はそこまで時間をかけることができませんでした。


課題

それらのことを含めて、まだできそうな改善の余地をあげておくと
  • DBEでもう少し銀河回りのリングをうまく除去する
  • Pink starの除去
  • 銀河部だけのマスクを使った処理、そのための銀河以外の背景のノイズ処理
  • 最後の微調整に時間をかけること
などかと思います。

結局午後6時くらいまででしょうか、5時間くらいずっとほぼ休憩なく画像処理でした。私自身いつものように紆余曲折しながら長い時間かけましたが、こういったごちゃごちゃした過程を、丁寧に一つ一つ潰しながら、時に後ろに戻って時間をかけてやっていくということを見せたかったのです。

あんとんシュガーさんはすごく熱心なので、多分今回やったこと、見てもらったことを、また自分で繰り返してくれるのかと思います。その場でも話していたのですが、前回9月にきたときにはまだ処理する画像ファイルも無いような状態だったので、すでに今回までに相当大きく進歩しています。春になれば北陸も晴れる日が増えてくるはずなので、撮影もどんどん重ねていくのかと思います。

重要なのはせっかく撮影した画像からいかに情報を引き出してやるか。環境の良いところで長時間撮影したものは処理も楽なのですが、自宅前で撮影したようなものは、画像処理もある程度手間をかけてやらなければなかなか見栄えのするものにならないです。これからも楽しんで画像処理をすすめて頂けたらと思います。



すごい雪

もう天気があまりに悪くて、全くネタがありません。たまに昼間晴れるときや、たまに雲間から星が見える時もありますが、長くは続かず、撮影も電視観望も厳しいような状況です。それにまして雪が酷すぎます。今日あたりやっと少し溶けてきましたが、庭に望遠鏡を出すのを躊躇してしまうような雪の量でした。先週末はずっと降り続いていました。自宅周りでの積雪は1mを優に超えました。

IMG_1430


日曜、久しぶりに青空を見ました。太陽望遠鏡を出そうとも思いましたが、庭も犬走りも雪で埋まって断念。それよりも車の雪かきの方が優先です。

IMG_1441

IMG_1449


際画像処理

何もネタがないので、昔の画像の再処理をしてみました。約2年前に撮影したIC443くらげ星雲です。自宅庭撮りの一環で、QBPを手に入れて結構すぐのものです。FS-60QとEOS 6Dで、ISO3200で300秒露光、約2時間半の露光時間になります。

これがBeforeで
light_DBE1_PCC_stretched_sat_ps_denose_ps2a

これがAfter

masterLight_cut_ABE_PCC_AS_MS_STF_star_Saturation2_cut


QBPを手に入れて初期の頃の上の画像と、いろいろクセなど分かった上での画像処理を施した下の画像を比較すると、随分変わっていることがわかります。細部が出ているのはもちろん、恒星の色の再現がかなりマシになりました。恒星の肥大も防げています。Hαも赤一辺倒から、青成分、緑成分も入り階調豊かになっています。


相違点

画像処理において前回と違うところがいくつかあります。
  • 同温度のダークフレームのストックがあったので枚数を増やしたこと。
  • バイアスを枚数の多いものに変えたこと。
  • PixInsightでの処理もBPPからWBPPになったこと。
などありますが、ここら辺はあまり影響ないです。大きく違うところの一つは、ストレッチ方法が柔軟になったこと。以前はおそらくArcsinhStretchで恒星が真っ赤になって、STFだけで済ませてたのが、今回は
  • ArcsinhStretchとMaskedStretchを併用したこと、その結果恒星の色がかなり豊かになっています。
多分一番影響が大きかったのがStarNetの存在です。
  • StarNetで背景と恒星部分に分けることで、背景を思う存分いじることができます。
背景の炙り出しに集中できる状態にして、どこまで炙り出せるか限界を知ることができます。いちばんの問題は、どうやって恒星を合わせるか。Photoshopで背景と恒星を合成できますが、やはりどうしても不自然さが残ってしまいます。なので最近は恒星部分をマスクとして保存し、StarNetで分ける前の画像にPhotoshop上で適用しています。それでも星マスクをうまく適用しないと、不自然さが出てしまうので大変さは残ります。Before画像の2年前はマスクを使ったりしていなかったので、背景を炙り出し切ることができていませんでしたし、逆に恒星は肥大化してしまっています。


QBPの色について

恒星に関してですが、QBPの欠点でオレンジの恒星はやはり出にくいのは補正し切れなくて、赤い星のようになってしまっています。これはUV/IRカットフィルターを併用すると解決するかもしれません。もしくはCBPだと星のオレンジ色は出ているので、再度撮影からするときはQBPよりもCBPの方がより自然になるかもしれません。

あと、星雲の色に関しての処理も初期のQBPの時の扱いから大きく変わっています。QBPはその名の通り4つの輝線スペクトルを取り出すようなフィルターのため、カラーバランスがどうしても崩れてしまいます。PCCで恒星の色は合わせますが、そのことが星雲部の色を合わせている保証は何もないはずです。しかも、そもそも恒星の色も限られた波長から、既存のデータベースとできるだけ一致するように合わせたというだけなので、一見合っているように見えても元のスペクトルが全然違い、正しいとは限りません。とりあえずは見た目で合っている恒星の色のバランスは崩さないように、星雲の方の色バランスは結構ずらしています。具体的には
  • トーンカーブで星雲の青と緑の成分を増やすことで、階調よく見えるようにしている。正しい色はわからないので、これは自分の好みに。
と言ったところでしょうか。この方法が正しいかどうかは全くわかりませんが、少なくとも赤一辺倒の、のっぺりした色よりは(見た目だけでも)良くなるのではと思っています。


ノイズ

あと、ノイズに関しはそもそも露光時間がそこまで長いわけではないので、素材としてまだノイジーなのは否めません。
  • 今回DeNoiseを使っているので、ノイズに関してはかなり軽減できています。
それでも拡大すると分かる通り背景のノイズが取り切れてなくて、多少星雲部も不自然なところが残っています。DeNoiseは細かいノイズは得意なのですが、大きなノイズがどうも苦手みたいです。もやもやのカラーノイズのようなものがどうして残ってしまいます。Nik CollectionのDfine2を掛けてからDeNoiseを施すと比較的カラーノイズが出にくくなることもあるのですが、今回は細部が出にくくなってしまったのでDfine2は使ってません。


今後の課題

この背景のモコモコカラーノイズは課題の一つです。露光時間を伸ばすのが一番の解だと思うのですが、露光時間が稼げない時もあり、画像処理でもっとうまくなんとかならないかといつも思っています。

いまだにPixInsightでのノイズ除去や、細部出しの処理を実戦投入できていません。かと言って、使ったことがないわけではなく、毎回いろんな方法を試しています。でも今のところPhotoshopとDeNoiseなどのツールとの組み合わせに結果として勝つことができていないような気がして、結局元に戻ってやり直してしまっています。DeNoiseを使うのは少し悔しい気もするのですが、今のところまだ他の手法を確立し切れていません。


 

モニターのキャリブレーションでTStudioさんからいろいろ助言を得ました。その中の一つカラーチャートを作ってみました。

参考にしたのはこのページです。



なかなかいいフリーのチャートがないというので自分で作ったとのことです。ファイルの公開まではしていないようですが、Excelを利用したらしいので、私も同じように作ってみることにしました。VBAマクロを使えば簡単にできそうです。

上の図にはHSV空間で書いたチャートが載せてあって参考になったのですが、おそらく数値と色があってないと思います。数値から計算した正しいと思われる色をHSV空間に焼き直しました。Vが大きいところの色の違いがわかるかと思います。さらにHを360を基準に置き換え階調を切りの良い60おきになるように置き換え、彩度の段階を一つ増やしました。HSVからRGBへの変換は少し苦労しました。このページが参考になりましたが、やっとHSVの数値の定義を理解できました。

また、RGBのバーも階調を増やし、HSVと一貫性を持つために、順序を入れ替えておきました。

出来上がったカラーチャートです。PNG形式です。

colorchart_03

元のエクセルファイルもアップロードしたので、必要な方は、ここからダウンロードして下さい。ダウンロードするともしかしたら拡張子に.txtとついてしまうかもしれません。「.txt」を外すとエクセルのマクロファイルとして認識されるはずです。パパッと書いてしまったため、ソースはあまり綺麗でないので読みにくいと思いますが、ご容赦ください。

とりあえず次回フジプリで画像を印刷する時に、一緒にこのカラーチャートも印刷してみようと思います。まあ、どこまで役に立つかわかりませんが、何かしら得るものはあるのかと思います。

ところで天体写真に特化したカラーチャートってできないものなのでしょうか?例えばHα、SII、OIIIの波長をRGBに落として、さらに混合色とかも合わせてチャートを作っておけば基準になる気がするのですが。でも、波長をRGBに落とすってどうやってやるのでしょうか?

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