ほしぞloveログ

天体観測始めました。

カテゴリ:調整・改造 > テスト

BlurXTerminator version 2.0 and AI version 4がリリースされました。



以下BXT2とかAI4とか呼ぶことにします。以前のものはBXT1とか単にBXTでしょうか。BXTというのはバージョンに限らずBlurXTerminatorの略語の場合もあるので、ここでは文脈によって使い分けたいと思います。


Correct only

まず、恒星についてはこれまでのBXT1に比べて明らかに大きな改善です。以前もこの恒星の収差を改善するCorrect onlyがかなりすごいと思って評価しましたが、その当時は星雲の細かい模様出しが第一の話題の中心で、恒星を小さくすることが次くらいの話題でした。収差などを直すCorrect onlyはあまり話題になっていなかったのが残念でした。でも今回はむしろ、この収差補正の方が話題の中心になっていて、しかもその精度が格段に上がっているようなので、より精度の高いツールとして使うことができそうです。

今回のBXT2で修正できるものは:
  • First- and second-order coma and astigmatism: 1次と2次のコマと非点収差
  • Trefoil (common with pinched optics and in image corners with some camera lenses): トレフォイル(矢状収差?) (歪んだ光学系や、いくつかのカメラレンズで出る画面四隅において一般的)
  • Defocus (poor focus and/or field curvature): デフォーカス:  (焦点ズレや、もしくは像面歪曲)
  • Longitudinal and lateral chromatic aberration: (縦方向、横方向の色収差)
  • Motion blur (guiding errors): 動きのブレ(ガイドエラー)
  • Seeing/scatter variation per color channel: 各色ごとのシーイング/散乱の違い
  • Drizzle upsampling artifacts (2x only): ドリズルのアップサンプリング時の偽模様(2倍時のみ)
とのことです。

ちなみに、BXT1の時に修正できたのは以下のようなものなので、BXT2では圧倒的に進化しています。
  • limited amounts of motion blur (guiding errors): ある一定量までの動きのブレ(ガイドエラー)
  • astigmatism: 非点収差
  • primary and secondary coma: 1、2次のコマ収差
  • unequal FWHM in color channels: 各色のFWHM (星像の大きさ) の違い
  • slight chromatic aberration: 多少の色収差
  • asymmetric star halos: 非対称なハロ

なので、まずは星雲部分を補正する前に、一度Correct Olnyをチェックして収差などによって歪んで写った恒星がどれだけ改善されるのかを、十分に味わうべきでしょう!星雲部の模様出しとかは他のツールでも似たようなことはできますが、上に挙げたような収差補正をここまでやってくれるツールはBXTだけです。画面全体を見ている限りは一見このありがたさに気づかないかもしれませんが、拡大すればするほど、こんなに違うのか!というのを実感することと思います。

では実際に比較してみましょう。全て前回のクワガタ星雲の処理途中のリニアな段階での比較です。

1. オリジナル画像
まずはオリジナルの画像です。
Image13_mosaic_original
ε130Dは、スポットダイアグラムを見る限り非常に優秀な光学系です。同系列のε160EDやTOA-130N+TOA-645フラットナーといったスーパーな鏡筒には流石に負けますが、FSQ-130EDとコンパラくらいでしょうか。反射型なので光軸調整さえ安定してできれば、間違いなく最強の部類の鏡筒と言えると思います。上の画像は四隅でもかなり星像は小さくなっていますが、まだ少し流れが残っています。

2. BXT1相当 (BXT AI2)
ここにまずは、BXT1相当の、BXT2に従来のAI Ver.2を適用します。ここではCorrect onlyでの比較です。
Image13_mosaic01_BXT

四隅の星の流れは明らかに改善されていることがわかりますが、星の大きさなどは大きく変わることがなく、これだけ見てもε130Dの光学性能の優秀さが伺えるかと思います。

3. BXT2 AI4
では上の画像で十分で、高性能鏡筒に今回のAI4をかけても意味がないかというと、そんなことはありません。BXT1では微恒星を救いきれていない場合が多々ありました。このページの「もう少しL画像を評価」の2のところ以降に、

「BXTはかなり暗い最微恒星については恒星と認識するのは困難で、deconvolutionも適用できないようです。そうすると逆転現象が起きてしまうことも考えられ、より暗い星の方がそれより明るい星よりも(暗いけれど)大きくなってしまうなどの弊害も考えられます。」

と当時書いていました。そして暫定的な結論として

「この逆転現象とかはかなり拡大してみないとわからないこと、収差の補正や星雲部の分解能出しや明るい恒星のシャープ化など、現段階ではBXTを使う方のメリットがかなり大きいことから、今のところは私はこの問題を許容してBXTを使う方向で進めたいと思います。シンチレーションの良い日を選ぶなどでもっとシャープに撮影できるならこの問題は緩和されるはずであること、将来はこういった問題もソフト的に解決される可能性があることなども含んでの判断です。」 

と書いていますが、今回は実際にソフト的に改善されたと考えて良さそうです。

実際に見てみましょう。BXT2 AI4を適用したものです。
Image13_mosaic02_BXT2_4
一見BXT1との違いがわからないと思うかもしれませんが、少しぼやけて写っているような最微恒星に注目してみてください。BXT1では取りこぼしてぼやけたままに写っているものがBXT2ではきちんと取りこぼされずに星像が改善されています。

このことはリリース次のアナウンスの「Direct linear image processing」に詳しく書いてあります。

One of the most significant “under the hood” features of AI4 is that it processes linear images directly. Earlier versions performed an intermediate stretch prior to neural network processing, then precisely reversed this stretch afterwards to restore the image to a linear state. This was done because neural networks tend to perform best when their input values lie within a well-controlled statistical distribution.

While this worked well for most images, it introduced distortions that compromised performance. Flux was not well conserved, particularly for faint stars, and the network could not handle certain very high dynamic range objects (e.g., M42, Cat Eye nebula). These compromises have been eliminated with AI4, resulting in much more accurate flux conservation and extreme dynamic range handling.

要約すると、

BXT2では直にリニアデータを処理することができるようになった。BXT1ではニューラルネットワークの処理過程の制限から、一旦ストレッチした上で処理し、その後リニアデータに戻していた。そのため恒星の光量が変わってしまったり、特に淡い恒星では広いダイナミックレンジを扱うことが難しかった。BXT2ではこのような妥協を排除し、その結果より正確に光量を保つことができ、大きなダイナミックレンジを扱うことができるようになった。

というようなことが書かれています。これは大きな進化で、実際に自分の画像でも微恒星に関しては違いが確認できたことになります。


Nonsteller

Niwaさんが恒星の締まり具合から判断して、PSFを測定してその値を入れた方がいいという動画を配信していました。その後訂正され、PSFの設定はオートでいいとなりましたが、一方、私はこのPSFの設定は星雲部分の解像度をどれだけ出すかの自由度くらいにしか思っていないので、測定なんていう手間のかかることをしたことがなかったです。

BXTのパネルは上が「Steller Adjustments」となっていて、「Sharpen Stars」とか「Adjust Star Halos」とかあるので、こちらは恒星のためのパラメータで、恒星の評価はこちらを変えて判断すべきかと思います。とすると真ん中の「Nonsteller Adjustments」は恒星でない星雲部などのパラメータで、星雲部を見て判断すべきかと思われます。このPSFが星雲部にどう働くかはユーザーにとっては結構なブラックボックスですが、必ずしも測定値を入れなくても、星雲部の出具合を見て好きな値を入れればいいのかと思っていました(BXT2ではここが大きく変わっています)。

というわけで、いくつかのパラメータを入れてどう変わるかを見てみましたが、これまた興味深い結果になりました。

1. まずはオリジナルのBXTをかける前の画像です。こちらも前回のクワガタ星雲の画像の中のバブル星雲部分拡大していて、リニア処理時の画像になります。まだ、バブル星雲もかなりボケてますね。
Image13_ABE1_RGB_ABE4_SPCC_SCNR1_Preview01

2. 次は右下のリセットボタンを押して、すべてデフォルトの状態でどうなるかです。
Image13_ABE1_RGB_ABE4_SPCC_SCNR_BXTdefault_Preview01
恒星は上で書いた収差補正などが入り、さらに星を小さくする効果(0.5)で実際に星が小さくなっているのがわかります。そして確かに星雲部の分解能が上がっているのがわかります。今回の画像は全てBin2で撮影しDrizzle x2をかけてあることに注意で、これにBXTをかけたことになるので、相当な解像度になっています。

3. さてここで、PSFの効果を見てみます。パラメータはSharpen Stars: 0.70, Adjust Star Halos: 0.00, Sharpen Nonsteller: 1.00で、PSF Diameterだけ変えてみます。極端な場合のみ比べます。まずはPSFが最小の0の場合です。
Image13_ABE1_RGB_ABE4_SPCC_SCNR_BXTSS07PD0_Preview01

次にPSFが最大の8の場合です。
Image13_ABE1_RGB_ABE4_SPCC_SCNR_BXTSS07PD8_Preview01

あれ?恒星は確かに少し変わっていますが、星雲部が全く同じに見えます。このことは、PSFを1から7まで変えて比較しても確認しました。


4. BXT1時代にはPSFを変えたら星雲部が大きく変わっていたはずです。念のためAI2にして確認しました。

PSFが4.0の場合。
Image13_ABE1_RGB_ABE4_SPCC_SCNR_BXTSS05PD4_Preview01

PSFが8.0の場合です。
Image13_ABE1_RGB_ABE4_SPCC_SCNR_BXTSS05PD8_Preview01

他のパラメータは全て同じなので、やっぱり明らかにPSF Diameterだけで星雲部が大きく変わっています。

5. ここで、再びAI4に戻りもうひとつのパラメータ「Sharpen Nonsteller」をいじってみました。1.0からから0.5に変えています。
Image13_ABE1_RGB_ABE4_SPCC_SCNR_BXTSS07PD8N05_Preview01
これまでのSharpen Nonstellerが1.0の時と比べて、明らかに星雲部の分解能は出にくくなっています。

今回のリリースノートでは星雲部の記述がほとんどありません。ということはPSFに関しては大きな仕様変更?それともバグ?なのでしょうか。ちょっと不思議な振る舞いです。でもBXT1の時のように星雲部の解像度を出すパラメータがPSF DiameterとSharpen Nonstellerの2つあるのもおかしな気もするので、BXT2の方がまともな設計の気もします。いずれにせよ、今回のAI4ではすでに星雲部に関しては最初から最大限で分解能を出してしまっていて、これ以上の分解能は出せないようです。BXT1の時には星雲部の解像度出しが大きく扱われていたので、これを期待して購入すると、もしかしたら期待はずれになってしまうかもしれません。

でもちょっと待った、もう少しリリースノートを読んでみると、BXTの2度掛けについての記述が最後の方にあることに気づきます。

The “Correct First” convenience option is disabled for AI4 due to the new way it processes image data. It is also generally no longer necessary. If desired, the same effect can still be accomplished by applying BlurXTerminator twice: once in the Correct Only mode, and then again with the desired sharpening settings. The same is true for the “nonstellar then stellar” option: it is generally not needed anymore with AI4, but can be accomplished manually if desired.

Correct Firstとnonstellar then stellarはAI4では使えなくしたとのことで、その代わりに一度Correct Onlyをかけて、その後にCorrect Onlyを外して好きな効果をかければいいとのことです。

実際に試してみましたが、いくつか注意点が必要そうです。下の画像は、上で使ったオリジナルの画像から
  1. Correct Only
  2. Sharpen Stars: 0.70, Adjust Star Halos: 0.00, Automatic PSF: on, Sharpen Nonsteller: 1.00
  3. Sharpen Stars: 0.00, Adjust Star Halos: 0.00, Automatic PSF: on, Sharpen Nonsteller: 1.00
  4. Sharpen Stars: 0.00, Adjust Star Halos: 0.00, Automatic PSF: on, Sharpen Nonsteller: 1.00
4回かけています

Image13_ABE1_RGB_ABE4_SPCC_SCNR1_BXTCO_SS07auto_SS0auto_SS0auto

まず、星雲部の解像度出しを後ろ3回でかけていることになりますが、その効果は回数分きちんと出ていて、複数掛けで効果を増すことができるのがわかります。その一方、Sharpen Starsは2回目のみにかけ、それ以降はかけていません。これは繰り返しかけると恒星がどんどん小さくなっていき、すぐに破綻するからです。3回目のみにかけるとか、4回目のみにかける、もしくは小さい値で複数回かけてもいいかと思いますが、恒星が破綻しないように注意してチェックする必要があると思います。

最も重要なのが、PSFの設定です。BXT1時代にはここをマニュアルで数値を入れてやることで、星雲部の解像度が調整できましたが、ここまでの検証でBXT2ではその効果は無くなってしまっています。しかも、ここで試しているようなBXT2の複数回掛けで固定PSFにすると、小さくなっていく恒星に対して間違った値のPSFが適用されてしまい明らかに恒星が破綻していくので、Automatic PSFを必ずオンにしておく必要がありそうです。

というわけで、ここまでの検証でまとめておくと、
  • BXT2は星雲部の解像度出しの効果が弱いので、複数回がけで効果を強くすることができる。
  • 複数掛けは作者がOKを出している。
  • Sharpen Stars(と、今回は検証してませんが多分Adjust Star Halosも)は無理をしない。
  • PSFはオートにしておいた方が楽で変なことが起きないのでいい。
と言うことがわかりました。PSFはNiwaさんの言うようにBXT2をかけるたびに毎回きちんと測定してからその値を入れるのでもいいかもしれませんが、私の方では今回は検証していません。


BXTの中身について推測

BXTですが、まだまだブラックボックスなところはたくさんあります。ここからはあくまで個人的にですが、どんなことが行われているのか色々推測してみようと思います。

最初に、AIと言っていますがどこに使っているのか?です。自分だったらここに使うとだろうという意味も込めて推測しています。

まずは「恒星とその他の天体の区別」にAIを使っているのではないかと思います。これはStarXterminatorで既に実装されているのでおそらく確実でしょう。画像の中にはものすごい数の星があります。全てまともな形をしていればいいのですが、収差などで崩れた形の(元)恒星もきちんと恒星と認識しなければいけません。ここはAIの得意とする分野だと思います。でも、恒星の認識率も100%にするのはかなり難しいと思います。リリースノートで示されているような種類の収差を膨大な画像から学習しているものと思われ、逆にそうでないものは恒星でないと判断すると思います。ハッブルの画像などから学習したと書いていますが、ハッブルの画像は逆に収差は比較的小さいと思いますので、これと収差があるアマチュアクラスの画像を比べたりしたのでしょうか。それでも現段階でのAIなので、学習も判別も当然完璧では中々ないはずなのですが、例えば銀河などはかなりの精度で見分けているのかと思います。

個別に恒星が認識できたら、恒星にのみdeconvoutionを適用することが可能になるはずです。上での検討のように、BXT1では超微恒星は星像改善がなかったものが、BXT2では無事に恒星として認識できて星像改善されているので、このことは認識できた恒星にのみdeconvoutionを適用していることを示唆しているのかと思います。従来のdeconvolutionは効果を画面全体に一度に適用せざるを得ないので、恒星部と星雲部に同様にかかってしまいます。恒星が星雲を含む背景から分離でき、そこにのみdeconvolutionをかけられるなら、個別に効果を調整できるので、従来に比べてかなり有利になるでしょう。

ただし、恒星が小さくなった後に残る空白の部分は、従来のdeconvolutionでは黒いリング状になりがちなのですが、BXTはかなりうまく処理しているようです。説明を読んでも「リンギングなしでうまく持ち上げる」くらいしか書いていないのでわからないのですが、ここでもAIを使っているのかもしれません。例えば、簡単には周りの模様に合わせるとかですが、もう少し考えて、恒星の周りの中心よりは暗くなっているところの「背景天体の形による輝度差」をうまく使うとかも考えられます。輝度を周りに合わせるようにオフセット値を除いてやり、模様を出しやすくしてから、それを恒星が小さくなったところの背景にするなどです。S/Nは当然不利なのですが、そこをAIをつかってうまくノイズ処理するとかです。本当にこんな処理がされているかどうかは別にして、アイデアはいろいろ出てくるのかと思います。

あとBXTの優れているところが、画像を分割して処理しているところでしょう。512x512ピクセルを1つのタイルと処理しているとのことで、その1タイルごとにPSFを決めているとのことです。収差処理もおそらく1タイルごとにしているのでしょう。現在のAI処理はそれほど大きなピクセル数の画像を扱っていないので、どうしても一回の処理のための画像の大きさに制限が出るはずです。でもこのことは画像の各部分の個々の収差を、それぞれ別々のパラメータで扱うことにつながります。四隅の全然別の収差がどれも改善され、恒星が真円になっていくのは、見事というしかありません。これをマニュアルでやろうとしたら、もしくは何かスクリプトを書いて個々のタイルにdeconvolutionをかけようとしたら、それこそものすごい手間になります。画面全体に同じ処理をする従来のdeconvolutionなどとは、原理が同じだけで、もう全く違う処理といってもいいかもしれません。


微恒星の補正について

もう一つ、極々小さい微恒星がさらにdeconvolutionされたらどうなるか考えてみましょう。

もともと時間で変動する1次元の波形の周波数解析によく用いられるFFTでは、サンプリング周波数の半分の周波数以下でしか解析できません。この半分の周波数をナイキスト周波数と言います。要するに2サンプル以上ないと波として認識できず、周波数が決まらないということです。ではこの2サンプルのみに存在するインパルス的な波を、無理矢理時間軸で縮めるような処理をしてみたらどうなるでしょうか?元々あった2サンプルで表現されていた波が2サンプル以下で表現され、より高周波成分が存在するようになります。

これと同じことを2次元の画像で考えます。上のFFTの時間が、画像のドットに置き換わり、縦と横で2次元になったと考えます。周波数と言っているのは画面の細かさになり、「空間周波数」という言葉に置き換わります。細かい模様ほど空間周波数が高く、荒い模様ほど空間周波数が低いと言ったりします。

1ドットのみの恒星は、本当に恒星なのか単なるノイズなのか区別のしようがありません。少なくとも各辺2ドット、すなわち4ドットあって初めて広がりのある恒星だと認識できます。この各辺2ドットがナイキスト周波数に相当します。超微恒星に対するdeconvolution処理はこの4ドットで表されている恒星を、4ドット以下で表現しようとすることになります。その結果、この画像はナイキスト周波数以上の高周波成分を含むことになります。

deconvotionはもともと点像であった恒星と、その点像が光学機器によって広がりを持った場合の差を測定し、その広がりを戻すような処理です。その広がり方がPSFという関数で表されます。広がりは理想的には口径で決まるような回折限界で表されますが、現実的にはさら収差などの影響があり広がります。BXTはあくまでdeconvolutionと言っているので、ここに変なAIでの処理はしていないのかもしれませんし、もしくはAIを利用したdeconvolution「相当」なのかもしれません。

BXT1からBXT2へのバージョンアップで、処理できる収差の種類が増えていて明確に何ができるのか言っているのは注目すべきことかと思います。単なるdeconvolutionなら、どの収差を補正できるのか明確には言えないはずです。でもAIで収差の補正の学習の際、どの収差か区別して学習したとしたら、deconvolution相当でどのような収差に対応したかが言えるのかと思います。そういった意味では、やはりBXTのdeconvolutionは後者の「相当」で、AIで置き換えられたものかと思った方が自然かもしれません。


BXTの利用目的

ここまで書いたことは多分に私自身の推測も入っているので、全く間違っているかもしれません。BXTの中身の実際はユーザーには全部はわからないでしょう。でも中身はどうあれ、実際の効果はもう革命的と言っていいほどのものです。

個人的には「個々のタイルでバラバラな収差をそれぞれのPSFで補正をして、画像の全面に渡って同等な真円に近い星像を結果として出しているところ」が、マニュアルでは絶対にやれそうもないところなのでイチオシです。もちろん今のBXTでは完璧な処理は難しいと思いますが、現在でも相当の精度で処理されていて、BXT1からBXT2のように、今後もさらなる進化で精度が上がることも期待できそうです。

では、このBXTが完璧ではないからと言って、科学的な目的では使えないというような批判は野暮というものでしょう。そもそもBXTは科学的に使うことは目的とはしていないはずです。

それでもBXTを科学的な側面で絶対使えないかというと、使い方次第だと思います。例えば、新星を探すという目的で、BXTでより分解能を増した上で何か見つかったとしましょう。それが本物かフェイクかの「判断」は他のツールも使うなどして今の段階では「人間が」すべきでしょう。判断した上で、偽物ということもあるでしょうし、もし本物だったとしたら、例え判断はBXTだけでできなかったとしても、そのきっかけにBXTが使われたいうことだけで、BXTの相当大きな科学的な貢献になるかと思います。

要するに「ツールをどう使うか」ということだと思います。今の天文研究でもAIが盛んに使われようとしていますが、主流は人間がやるにはあまりに手間がかかる大量のデータを大まかに振り分けるのを得意としているようです。ある程度振り分けたら、最終的な判断はAIに任せるようなことはせず、やはり人の目を入れているのが現実なのかと思います。AIは完璧ではないことはよくわかっているのだと思います。


まとめ

BXTはどんどんすごいことになっていますね。今後はBXT以外にもさらに優れたツールも出てくるでしょう。将来が楽しみでなりません。

何年か前にDenoise AIが出た時も否定する意見はありましたし、今回のBXT2も推測含みで否定するケースも少なからずあったようです。デジカメが出た時も否定した人が当時一定数いたことも聞いていますし、おそらく惑星撮影でWavelet変換を利用した時も同じように否定した人はいたのかと思います。新しいものが出た時の人の反応としてはごく自然なのかもしれませんが、私は個人的にはこのような新しいツールは大歓迎です。新しいものが出たときに否定だけするような人から、新しい革新的なツール作られるようなことなどほぼあり得ないでしょう。新しいツールはその時点では未熟でも、将来に発展する可能性が大きく、その可能性にかけるのが正しい方向かなと思っています。

実際私も、電視観望をしていて頭ごなしに否定されたことが何度がありました。でも今では電視観望は、眼視と撮影の間の手法として確立してきているはずです。当時否定された方達に、改めて今電視観望についてどう思っているのかお聞きしてみたかったりします(笑)。

BXT素晴らしいです!!!

ここまでε130Dで3例のテスト撮影(1, 2, 3)をしてきましたが、2つの大きな問題があることがわかってきました。
  1. 光軸が合っていないこと、特に、カメラを回転させると像が変わる
  2. 迷光がありそう
などです。

この二つの問題について、福島の星まつりでHBさんから重要な情報を聞くことができました。ε130Dには特有の問題があり、
  1. 回転装置がアイピース口の光軸に対して垂直な面で回っていない可能性があること。
  2. ε130D固有の特徴的な迷光があること。
ということです。実際のテスト撮影でいずれも経験していることに近いです。今回は特に、迷光について少し検証してみました。


迷光をリアルタイムで見る

迷光が存在していることはテスト撮影からある程度わかっています。問題は何が原因なのか、改善する手段はあるかです。

まず、何も設定を変えずにフラットを撮影して再現性があるか見てみます。SharpCapで明暗が見やすいように、ヒストグラムで適当にストレッチしています。

キャプチャ3_with_hood

中心が明るくて、右にシャープな円弧状の段差があり、左になだらかな円孤状の減光があります。

前回のおとめ座銀河団の時に示したフラット画像は以下のようでした。ABEの4次をかけたストレッチしたものです。
2023_05_17_14_07_54_1x1_L_0_01s_g100_29_60C_0000_ABE

中心が暗くて、今回の画像と少し形が違うように見えて迷ったのですが、形が良く見えるようにSharpCap上でマニュアルでストレッチしているためと判明しました。RAW画像を撮影して、PixInsightで同様にABEを4次でかけオートストレッチしたら以下のようになったので、そこそこ再現性はあると考えていいでしょう。

_08_22_13_Capture_00001_08_22_13_ABE

以前の画像と一致したので、これ以降はリアルタイム性を優先し、SharpCapの画像で検証するようにします。

ちなみに、SharpCap状でもヒストグラムをいじることである程度再現はでき、
キャプチャ2

さらに、これは重要なのですが、何もストレッチしないと以下の様になり、
08_22_13_Capture_00001 08_22_13s
一見少し周辺減光があるだけの、特に何も問題ないようなフラット画像に見えてしまいます。


問題箇所の特定

さてSharpCapで左右非対称な迷光が見えている状態から、鏡筒の回転装置を180度回してみます。その結果が以下になります。

キャプチャ5_without_hood_rotete180deg

像が反転して、今度は左側がシャープに明暗が分かれます。カメラ側を回転させると像も回転するということは、原因は少なくとも回転装置よりカメラ側ではなく、鏡筒側にあることになります。

次に、フードを被せてみます。福島で特価で買ったプラスチック製のものです。きちんと真っ直ぐ取り付けることに気をつけます。

キャプチャ4_with_hood_rotete180deg
少し光量は減るので、フードがないと多少入り込む光はあるようです。でも微々たるもので、フードの有り無しで変な形を作る迷光は変わりないようです。

ここまでの結果から、回転装置より鏡筒側が原因で、フードを取り付けた鏡筒入射光側からの迷光も関係ないとすると、結論としては鏡筒の内部そのものに迷光を発生する原因があると言わざるを得ません。

この結果が正しいとすると、外部から何か改善することは期待できず、鏡筒を分解するなどして内部にアクセスして、反射する部分などを見つけて反射防止塗料などで防ぐことになるのかと思います。

例えば、フォーカサーの筒、副鏡、補正レンズなど、外からは見にくいですが、もしかしたら光を反射する明るい部分があるのかもしれません。補正レンズは取り外しができるので、(撮影では使わざるをえませんが)一度取り外して影響があるかどうか見ることは可能だと思います。もしレンズのARコート面からの反射とかだと致命的ですね。


この迷光はε130D一般のこと?

ところでですが、こんな迷光の話ネットを検索しても全然出てきません。少し気になったので、ε130Dのフラット画像がどこかにないか探してみました。少なくともすぐに2つ見つかって、
  1. 一つは本家のスターベースさんのもの、
  2. もう一つはYosshidaさんの「天体写真の世界」
で共にかなり信頼のおけるサイトです。ところが、掲載されているフラット画像を見ると、上のような円状の迷光はほとんど見られません。私の場合と全然状況が違うので、これは何かがおかしいと思い、もう少し検証してみました。

まず、両サイトともフルサイズの一眼レフカメラ(CanonのEOS 6DとNikonの810A)での撮影です。特徴的なのは上下のケラレです。

まずはこれを確認するために、私も6Dでフラットを撮影してみました。
キャプチャ8_6D_nostretch_mono
ぱっと見は上下のケラレも含めて、そこそこ再現できているようで、上記サイトの画像をかなり似ています。この場合の撮影条件は、見た目のDebayerをオフにしてモノクロにしたことと、「ストレッチをかけていない」ことです。

この画像だけ見ると特に問題はないように思えてしまいます。でも実際にはここからが問題です。上の状態から、先の検証でも試したようにSharpCap上で適当にストレッチをかけます。
キャプチャ9_6D_stretch_mono
ストレッチで炙り出すことで、見事にリング状の迷光が現れました。しかも上下のケラレの境の明暗さの方が大きいので、リング状の迷光はケラレに隠されてしまっていたということが言えると思います。

確かによく見るとスターベースの画像も、天体写真の世界の画像も、うっすらですがリング状の明暗さがあることに気が付きます。その証拠に、例えばスターベースのフラット画像をPixInsightでABEの4次をかけ適当にストレッチすると、同様のリング状の形がはっきりと出てきます。ここでは画像は掲載しませんが、興味がある方は各自試してみてください。


ちょっと迷光について検討

おそらくですが、実際にはスターベースのブログに書いてあるとおり、これまでフラット補正についてはあまり問題になっていなかったのかもしれません。そもそも、フルサイズクラスで問題になってくるリングの大きさですし、例えフルサイズでも一眼レフカメラで撮影している限りはケラレの方が大きいので、問題はそこまで露呈しないと思います。フルサイズのCMOSカメラになって初めて顕著になる問題かと思います。

もう一つは、近年画像処理の技術が発達してきて、相当淡いところまで炙り出すことができるようになってきたことも関係するかと思います。私はギリギリまで情報を引き出す傾向があるので、特に問題と感じてしまったのかもしれません。

その一方、前節で検証したようにフードを被せると入射光量は確かに変わるようなので、フラット補正後の残差はフードを使うことで軽減できる可能性はあります。まずは内部をいじるとかよりは、ちゃんとしたフードを作ることですね。これで上手く補正でき問題にならなければ、単なる程度問題なのかと思います。


まとめ

ここまでの検証で、やはりε130Dには残念ながら一般的にリング状の迷光が存在すると結論づけて良さそうです。でもフードでフラット補正の度合いが改善する可能性はありますし、画像処理をもう少し工夫するなどの手もあるかと思います。次回撮影で検証したいと思います。

言うまでもありませんが、ε130Dの明るさと分解能は特筆すべきものがあるので、いい点を上手く利用して今後も撮影していきたいと思います。撮影したいものもまだまだたくさんあり、今後どう改善していくのか、楽しみでなりません。


長く続いてきたSV405CCの評価も佳境になってきました。今回の記事は作例とともに、青ズレの謎に迫ります。さてさて、どこまで解明できるのか?


北アメリカ星雲再び

まずは作例です。今回の一連の記事のその2で出した北アメリカ星雲の再撮影です。

目的は2つ、
  • 前回の撮影は透明度がかなり悪く、階調がほとんど出なかったので、そのリベンジ。
  • 四隅の流れを改善しておきたい。
といったところです。本当はあと一つ、あわよくば青ズレを直す方法が見つかったらと思いましたが、この時点ではそれは叶いませんでした。

まず透明度ですが、今回の撮影では白鳥座の羽の先が見えるくらいよかったです。その影響はかなり大きく、見た目だけなら今回の3分露光の1枚で前回の全スタック分くらいの諧調が出ています。(アップロードの関係でサイズを各辺半分にしています。)

2022-07-02_00-00-47_NGC 7000_180.00s_g120_0.10c_0050_low

依然青ズレは出ていますが、これならインテグレーションしたら階調に関してはかなり期待できそうです。

もう一点、マルチフラットナーを使っているにもかかわらず、前回までバックフォーカス長を適当にとっていたため、SV405CCでもASI294MC PRoでも、いずれの撮影にも関わらず四隅の星像が流れまくりでした。

2022_07_01_01_39_49_M_20_180_00s_g120_0_10c_0034_mosaic
前回までの間違ったバックフォーカスでの四隅の一例。

タカハシの鏡筒はCanonやNikonといった、一眼レフカメラのバックフォーカス長に合わせてアダプターなどの製品を提供しています。今回は手持ちのタカハシ純正のCanon用の一眼レフカメラ用のアダプターを使ってマルチフラットナーのバックフォーカス長に合わせるようにしました。このアダプターに合わせてCMOSカメラを使う場合は、例えばZWOから出ているCMOSカメラとCanon EFマウントに変換するアダプターを使うこと、ほぼ何も考えることなくバックフォーカス長があった状態にしてくれるので楽です。

今回は、かなり前に買ったZWOのCanon EFマウントアダプターを使ってみました。現行モデルはフランジ長が固定ですが、初代のZWOのCanonマウントアダプターはフランジ長を1cm位調整できます。CBPを取り付けたくて、SV405CCに付属の1.1.25インチフィルター用のリングをセンサー部に取り付けたので、ZWOのCanonマウントアダプターは少し手前で固定されるはずです。そのため、マウントアダプターの長さは最短に調整しました。この状態で四隅を見てみると、

2022_07_02_00_00_47_NGC_7000_180_00s_g120_0_10c_0050_mosaic
のように四隅の流れはほぼ無くなりました。

その後、撮影前に少しだけ青ズレを直せないか試したのですが、この日は結局太刀打ちできず、透明度も良くて時間ももったいなかったので、そのまま撮影続行としました。結局天文薄明開始までの午前3時前まで3分露光で72枚撮影しました。前半は雲が通ることも多かったですが、後半はずっと快晴でした。使えたのは雲のない44枚の2時間12分ぶんでした。


画像処理

インテグレーション直後の画像をオートストレッチしたものです。

integration1

一部拡大するとわかりますが、依然青ズレがあります。

integration1_Preview01

もう一つ、今一度上の画像をクリックして拡大して見てもらいたいのですが、微恒星の中心が暗く抜けてしまっています。最初はピントが合っていなかったと思っていたのですが、実際にはかなりピントは気を付けて合わせているにもかかわらず、ほぼ毎回こうなります。また、そーなのかーさんがSV405CCで撮影した画像も同様に中心抜けになっているようなので、どうもこれはピンボケというよりは何か系統的に問題があるような気がしています。

恒星に関しては仕方ないとして、そのまま画像処理を進めます。

途中やはり恒星部分で苦労しました。一番大変だったのは、StarNetのバックグラウンドと恒星部の分離の時に、色ズレのせいかハロの部分がバックグラウンドと認識されてしまい、ここを誤魔化すのが大変で、最後まで不満が残ってしまいました。

Image24_Linear_PCC_ASx2_MS_HT_bg

パッと見はわかりませんが、B画像を抽出してみると同様のハロが他にもたくさん残っていて、あぶり出しとともにたくさんのハロが目立ってきます。

結果


Image24_Linear_PCC_ASx2_MS_HT3_cut_tw
  • 撮影日: 2022年7月2日0時38分-2時53分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: TAKAHASHI FS-60CB+マルチフラットナー(f370mm)
  • フィルター: SIGHTRON CBP(Comet BandPass filter)
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • カメラ: SVBONY SV405CC (0℃)
  • ガイド:  f50mmガイド鏡 + ASI290MM、PHD2によるマルチスターガイド
  • 撮影: NINA、Gain 120、露光時間3分x44枚で総露光時間2時間12分
  • Dark: Gain 120、露光時間3分、128枚
  • Flat, Darkflat: Gain 120、露光時間 0.3秒、128枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

淡いところの階調もかなり出ています。前回の透明度の悪い時より相当良くなっています。庭撮りでここまで出るならまあ満足でしょう。あとはやはり恒星です。

普通ならここでおしまいなのですが、もう少し続きます。ここから大きな進展です


青ズレ検証その後

上の北アメリカ星雲の撮影のあと、もう少し青ズレに関して何かわからないかと思い、後日いろいろ試してみました。ただし雲が多く出ていたので、その隙間でのテストであまり時間をかけることができませんでした。

とりあえず、SharpCapで3分露光を何ショットか撮影しました。最初のショットがやはりこれまでのように暗くなるのが再現され、やはりドライバーレベルで何かやっているのかと思います。この時、雲の動きが速く、雲間が貴重なためにすぐにNINAに移りました(ここで焦っていたのが後で効いてきます)。

NINAでは少し雲が薄くなってきて余裕も出てきたので、じっくり青ズレを見ながら、ASI294MC Proとも交換しながら、何が問題かじっくりみることができました。

一つ疑っていたことがあって、オフセットが40と小さすぎることが原因ではないかということです。SV405CCの場合、オフセットは最大255まで設定でき、今回はわずか40と、最大の6分の1くらいとしています。ちなみにASI294MC Proの場合は最大80で半分の40としています。前回のPedestalの記事であったように、オフセットが低くて輝度の低いところが問題を起こしているのかと思ったわけです。でもオフセットが40の場合でも、120にした場合でも、青ズレに関してはなんら違いが見られませんでした。なので、オフセットは無関係かと思います。

結局、このとき画面を見ながら出した結論は、ASI294MC Proでは何をどうやっても(ゲインやオフセット、露光時間など)青ズレのようなものは出ない、その一方SV405CCでは何をどうやっても(こちらおゲインやオフセット、露光時間など)青ズレを消すことはできない。ということでした。

その後、改めてSV405CCのRAW画像を、RGBで分離して見たり、4つのセグメントごとに見たりしました。
  • SV405CCのBayer パターンがなぜかGRBGであること。ASI294MC ProはRGGB。
  • でもなぜか星雲の濃さから判断するとCF0:G1, CF1:B, CF2:R, CF3:G1のように見えること。
  • CF2の恒星中心部近くに極端に暗くなっている欠損部が多いこと。輝度は周りの1%程度であるが0でないこと。
  • CF1に星の中心部近くに輝度が完全に0のところがあること。CF2ほど欠損の数は多くないこと。
などがわかりました。そーなのかーさんも同様のレポートをしていたので、再現性もあるようです。

結局、この時点ではどうすることもできなくて諦めて、次はNINAで触れないパラメータをいじってみるのかなと思っていました。というのも、CMOSカメラはどこかに設定が保存されていて、例えばSharpCapで触った設定が、FireCaptureを立ち上げるとそのまま引き継がれるというようなことがあるからです。


なんと、原因判明!

そんなことを考えながら昨晩、上の北アメリカ星雲の画像処理を終えて、次回テストの準備をしようと思い、「そういえばSharpCapでSV405CCで撮影した画像があったなあ」と何の気無しに開いてみたら、どこをどう見ても青ズレが見えません。

Capture_00001_20_47_33_RGB_VNG
SV405CCでSharpCapで撮影。青ズレは皆無です。

2022_07_04_21_28_47_NGC_7000_30_00s_g120_10_00c_0084
上の画像の直後にSV405CCでNINAで撮影。明らかに青ズレが出ています。

わかりやすいように拡大して比較して見ます。
ShapCap_NINA_SV405CC
左がSharpCap+SV405CC、右がNINA+SV405CCです。

明らかに違いがわかると思います。ただし、SharpCapでの露光は180秒、NINAでの露光は30秒です。露光時間が逆だったらまだ疑いの余地もありますが、NINAでわずか30秒で青ズレが出てしまっているので、結論は覆らないでしょう。これは明らかにどうやっても青ズレが消えなかったNINAとは、状況が全く違います。

カメラのドライバーはSharpCapでもNINAでも同じ「SVBCameraSDK.dll」を使っています。一応念のために改めて確認しましたが、SVBONYで配布されている1.7.3のカメラドライバーを普通にインストールしたあと、SharpCapは最新版を改めてインストールすると、SVBCameraSDK.dllに置き換わっていました。その一方NINAでは現在の最新版でも、カメラドライバーは最新のものに自動的に置き換わらず
、その前に使っていた1.7.2のままだったので、マニュアルでSharpCapにインストールされていたSVBCameraSDK.dllをNINAの方にコピペして、改めてNINAを立ち上げて1.7.3になったことを確認しています。

ここまでの検証が正しければ、最新版のNINAでの読み出し方の問題ということになります。


よく考えると、SharpCapで撮影した時は雲が流れてたので、時間がなくあせっていて青ズレをきちんと画面で確認していませんでした。そういえばSharpCapで電視観望した時もSV40CCで青ズレが出なくて、彩度もSV405CCとASI294MCで変わりがなかったことを改めて思い出しました。この時は露光時間が短かったからかと思っていましたが、どうもNINAとSharpCapの違いの方が濃厚そうです。

今のところCMOSカメラを使ってのDSOの撮影はShaprCapではディザーガイドがやりにくいなど、NINAやAPTなどに頼らざるを得ません。SV405CCはAPTは対応していないので、実際はほぼNINA一択になるかと思います。NINAでこの青ズレがある状態は致命的です。

というわけで、SVBONYさんの方に今回の結果を報告し、開発陣に連絡してもらうように頼みました。これでキチンとNINAでも対応してくれるように手配してもらえれば、青ズレ問題はとりあえず解決することになりそうです。

今の段階であとやれることは、次に晴れた時に改めてSV405CCを使ってSharpCapで撮影、画像処理までしてみて、(ディザーはやりにくいのでパスするかもしれませんが)青ズレが出ない仕上げ画像まで作ってみることでしょうか。


まとめ

ここまでの結果が正しいのなら、問題はハードではなくてソフトで解決できるということになります。ここが切り分けられるだけでも、かなりSV405CCの未来は明るくなります。その際、彩度がこれまで通り出なくなるのかちょっと気になりますが、まあ優先度としては次の話でしょう。

SV405CCの初期の評価、長かったですがやっと解決につながる道を見つけることができました。やっとあぷらなーとさんにお渡しすることができそうですが、どうもあぷらなーとさん骨折で入院しいるとかで心配です。焦らせてしまっても申し訳ないので、活動できるようになってから渡るようにしたいと思います。


3月3日の木曜の晩、新月期でとうとう晴れてくれました。SCA260で撮影がてらいくつかのことを確認したいと思います。


目的と対象天体

今回のSCA260での目的はいくつかあって、
  1. ナローバンドフィルターの枠を取り換えたことで周辺減光が緩和されたかどうか確認すること。
  2. 副鏡をきちんと固定したため、鏡筒の向きを変えても光軸がずれないことを確認すること。
  3. 3分露光で星像が丸になることを確認すること。
です。これらの効果を見るだけならどこでもいいので星空を1枚撮影すればいいのですが、せっかくなのできちんとターゲット天体を定めて枚数を撮影して作例としたいと思います。

ターゲット天体ですが、2つの可能性を考えました。まず一つはもともとSCA260は春の銀河まつり参戦の意味合いが強いので、星像がピシッと出るかどうを確かめたいこと。特に、焦点距離が1300mmとそれほど長いわけではないので、
  1. バローを入れて高分解能を目指す
  2. 以前タカsiさんが言ってくれたように、ASI294MMの1binを使って高分解能を目指す
  3. もしくはバローと1binの両方を使う
の3択でどれが一番良いかを確かめてみたいと思っています。ただし銀河なので基本はRGB撮影です。

もう一つは、ナローバンドの周辺減光を確かめるためにHα、OIIIなどで見える輝線星雲を狙うことです。現在次期フィルターホイールをどの方向でいくか迷っているので、今回はナローバンドフィルターの周辺減光を確認することを優先し、輝線星雲を撮影対象とします。ただ、この春になりかけの時期はだんだん銀河がメインになってくるので適した輝線星雲があまりありません。さらに、星像を他の方の結果と比較してみたいので比較的メジャーな天体がいいのかと思っています。

いろいろ迷って、一度撮ってみたかった馬頭星雲の拡大像にすることにしました。


撮影

オリオン座はもう西に行こうとしているので早めの撮影になります。なのでまだ明るいうちから準備を始め、天文薄明終了後すぐに撮影にはいります。これまでのSCA260での撮影と違うのは、繰り返しになりますがナローバンドフィルターのフィルター枠を1mmほど内円の径が大きいものにしたことと、もう一つはガイドをオフアキから120mm+ASI290MMに変えたことです。オフアキの方が精度が出るはずなのですが、ASI120MM miniの感度があまり良くないこともあり、見ることができる星の数が数個のオーダーで少なすぎるので、マルチスターガイドができません。もともとSCA260の焦点距離が1300mmとそこまで長くないので、今回はマルチスターガイドを狙い普通のガイド鏡を使うことにしました。

撮影は最初順調に進みましたが、10枚撮ったところで曇ってしまい、その後も待ちましたが晴れることはなく撤収となりました。


結果画像

Hαフィルターで撮影した10枚の中で、比較的よく撮れた1枚撮りです。PixInsightでオートストレッチだけしています。
2022-03-02_21-21-53_IC 432_LIGHT_HA_-10.00C_180.00s_G120_0010
これを見る限り、ナローバンドフィルターの周辺減光は許容範囲内と言っていいでしょう。なので、手持ちのフィルターを活用すると言う意味でも、少なくともフォーサーズのASI294MM Proに対してはフィルターホイールは31.7mm用のもので十分で、まずは今の5枚入るものから8枚入るものにアップグレードします。

星像ですが、拡大図です。
2022_03_02_21_21_53_IC_432_LIGHT_HA_10_00C_180_00s_G120_0010_cut
それほど悪くなく十分に真円に近くて、私的には十分許容範囲です。副鏡をきちんと固定した効果はあったようで、光軸ずれももうほとんど起きないと言っていいでしょう。3分露光でもしこのレベルが安定して出せるなら十分です...が、

上の画像はかなりいい方のものです。比較のために、撮影したうちの画像処理に回せるレベルのものを5枚ピックアップして中心部を拡大したものをgifにしてみました。位置合わせまでしてあるので、星の位置は変わりません。
Blink
こうやって比べてみると、やはり真円かと言うとまだ程遠くて、細長くなったりしています。伸びる方向はランダムなので、これは赤道儀のせいというよりはシンチレーションでしょうか?

念のため、10枚撮影したうちの落とした悪い方5枚をみてみます。こちらは位置合わせができてないので、星の位置が動きますがご容赦ください。
Blink
何かの拍子に揺れてしまい(ほとんどがガイドのon/offで飛んだものかと思われます)こちらも方向はランダムです。赤道儀起因で揺れているとしたらですが、今回の撮影では赤経の揺れが垂直方向、赤緯の揺れが水平方向になるように合わせています。なので赤経のみとか、赤緯のみとかの特定のモードが出ているようなことはなさそうで、突発的な揺れ、もしくはシンチレーションなどの常時のランダムな揺れが支配的なのかと推測されます。風は比較的穏やかでしたが、風や地面の揺れの可能性もあるかと思います。ただ、やはり手で鏡筒を触ると揺れると言う事実は変わりないので、もう少し頑丈な赤道がは欲しいところではあります。

さて撮影ですが、3月2日に続いて、その後の3月3日と4日も馬頭星雲を撮影できたたので、なんとか仕上げるくらいの枚数にはなりました。それでも両日とも暗くなった後に晴れてきて、そこからオリオン座が西に沈む手前までなので、雲がかかったものやブレたやつとかを除いたら、初日の分も合わせてもトータルわずか1時間半ほどでした。こちらは画像処理が済んだらまた別の記事に書きます。


まとめ

SCA260がやっと3分露光でまともに撮影ができるようになってきました。ただしそれでも使えるのは高々3分露光で撮影したものの50%くらいと、まだ実用レベルと言うにはちょっと厳しいです。さらに長時間露光にしたら採択率も下がるでしょう。もっと頑丈な赤道儀があるといいのですが、もう少し我慢です。

先週日曜、SCA260のファーストライトでしたが、その際内外像をみると外像が少しずれているのがわかりました。どうやら光軸調整が必要そうです。


明るいうちの光軸調整

昨日の土曜日の昼間、明るいうちにSCA260の光軸調整をしてみました。マニュアルに書いてある通りに進めます。
 
1. スパイダーの張り具合は均等で、副鏡は中心に来ているようなので、スパイダー調整ネジはいじらずそのままに。

2. 副鏡の光軸方向の位置は、マニュアルの通りギャップ5mmなので、こちらも触らずそのままに。

3. コリメーションアイピースを用意し接岸側から覗いてみると、明らかに中心がずれています。本来は中心の黒丸が、次に大きい黒リングの真ん中に来ないとダメです。目の位置を多少ずらしても、コリメーションアイピースの固定ネジを多少どうこうしても、コリメーションアイピースを回転させても、ズレの傾向は変わらず。これは有意にずれていると判断し副鏡を調整することにしました。

IMG_3800a

マニュアルに従って、副鏡の3つのネジを触ります。どのネジがどの方向に動くかわからなかったので、まずは一つ緩めます。すると上にずれていた中心の黒丸が、リングに向かって下方向に動いていくので、そのまま緩めていきます。途中ネジがゆるゆるになったので、別のネジを締める方向で、同時に横方向も真ん中に寄せるように動かします。結局2本のネジをいじっただけで、見た目では中心の黒丸がその外のリングの中心に来たのでOKとしました。

4. 最後に主鏡の調整です。マニュアルに従って、まずは3箇所にあるそれぞれ3本のネジ、計9本を緩めます。というか、最初からかなり緩んでいました。次にコリメーションアイピースを外し、接岸部から像を確認します。重要なのは目の位置です。中心の黒丸がその外の円の中心に来るような目の位置で確認します。これはコリメーションアイピースをつけたままやった方が正確なのかもしれません。でもコリメーションアイピースに付いている十字線が邪魔なので、今回は外して見て見ました。じっくりみても、さらに外周の円も全て同心円に見えたので、結局主鏡はいじらずに、最初に緩めた計9本のネジを締めて完了としました。9本のネジは締めすぎると主鏡圧迫があるかもしれないので、今回は軽く締めただけです。

結局、副鏡のみがずれていたことになります。元々合っていたのが運搬でずれてしまったのか、元から合ってなかったのかはわかりませんが、副鏡はずれることがあると思っておくことにします。その副鏡のズレも、VISACの光軸調整に比べたらもう全然簡単で素直そのもの。これならあまり光軸調整の経験がない人でも迷うことはないと思います。


接岸部の整備

他にも色々準備しました。

まずは接眼側。カメラはASI294MM Proでの運用が中心になるかと思っています。モノクロなのでフィルターも必要で、ここは手持ちのZWOのアメリカンサイズ5枚の電動ホイールを使います。ガイドよりオフアキシスガイダー(オフアキ)のほうが運用上良さそうな気がするので、こちらも用意します。

鏡筒に付属のアダプターはM68、M54、M48の3つです。80mmのイメージサークルがあるために、大きな径で光を通す設計になっていますが、私はしばらくはフォーサーズでの運用なので、M48からさらに絞っていきます。

まずはM48にオフアキを取り付けてみました。問題は回転方向の自由度がなさすぎること。付属の3つのアダプターはただのネジなのである位置で回転が止まります。オフアキも基本M48ネジで鏡筒本体に取り付けるのであるところで回転が止まってしまい、オフアキの上下が中途半端な位置になってしまいます。これだとオフアキ本体にピックアッププリズムを差し込む位置が決まっているので、回転が止まった位置によっては、オフアキカメラの位置がフォーカサーなどと干渉してしまいます。

これらの問題は、M48のところに薄いプラスチックシートなどで作ったリングを入れてやり、回転が止まるを調整すればいいのですが、そのリングをつける手頃な厚さのシートが手持ちではないので、買ってくる必要があります。それでもシートはあくまで粗調整の範囲で、回転の微調整までは難しいので、どこかで妥協しなくてはいけません。

結局今回はオフアキをつけようとすると、カメラと本体が干渉してしまうことが分かったので、諦めることにしまて、別途持っていたオフアキ本体と同じくらいの幅のM48からM42(T2)に変更するアダプターを使うことにしました。オフアキについては次回以降の課題とします。

このSCA260のバックフォーカスは、M54のアダプターのネジ部分がない平面のところから75mm。思ったより短いです。オフアキの代わりに取り付けたM48-M42アダプターとホイールですでに一杯一杯です。今のホイールにはT2メスから1.25インチのアイピース口に変換できるアダプターをつけていて、そこにノーズをつけたカメラをつけようと思っていましたが、これだとすでに75mmを超えてしまいます。どうしようかと迷っていたら、ホイールにT2のオスオスのアダプターが付属されていることに気がつきました。これを使うことでカメラのT2ねじに直接取り付けることができ、75mm内に抑えることができました。

カメラをT2ねじで取り付けると、同様に回転位置の問題が発生しカメラの回転角が定まりません。なので今の状態では本体とフォーカサーとホイールとカメラの回転位置はしっちゃかめっちゃかです。T2の薄いリングだけは少し持っていたので、あまりにひどくならないようにはしましたが、微調整とか言うレベれるではありません。ここも次の課題とします。

IMG_3803

回転を微調整できる唯一の自由度が、鏡筒本体とフォーカサーのところです。ここを調整することでカメラの回転角が欲しい位置になるようにできます。この回転は、マニュアルによると底面のマイナスねじでフリクションが調整でき、横のいもねじを閉めることで固定ができるそうです。

ただ、フリクション調整のマイナスネジは合計3つあり、底面のだけでなく、他の2つもゆるゆるだったので、3つともある程度締めて回転の滑らかさを調整しました。また、固定用のいもねじは毎回レンチを出すのが面倒なので、M6のキャップスクリューで手締めすることにしました。手締めでちょうど固定でき、締めすぎないため破損もしなさそうで、ちょうどいいくらいかと思います。

IMG_3828


ガイドをどうするか?

これで最低限カメラで像を見る準備はできました。

今回はオフアキを諦めたので、さらに撮影のためにはガイド鏡を取り付けておく必要があります。これは鏡筒上部のプレートに、アルカスイス互換のプレートを取り付けることで、手持ちのガイド鏡を取り付けることができます。上部プレートには手前の方にM4のネジを切った穴が2つだけあります。2つの穴の距離が短いので少し心許なかったのですが、流石にパタパタはしないだろうと思い、とりあえずここに固定しました。

IMG_3809

前回つけた取っ手ですが、ガイド鏡をに干渉しないように、少しだけ前方にずらしました。ただ、重心からずれてしまったので、持ち運びに少し苦労しました。この位置も今後の課題です。

オフアキを導入した際、ガイド鏡を無しにするかどうかは後で考えることになると思います。ガイド鏡としては必要ないのですが、電子ファインダーとしては必要かもしれません。でも実際の導入は焦点距離が1300mmとそこまで長くないので、ファインダーなしでも意外に大変ではありません。上部プレートの前後の2つの角を明るい星に合わせてやると、フォーサーズカメラならかなり近くまで来ているので、少しだけ上下左右にふってやると大抵入ってくるくらいです。なので、ファインダーとしては必要ない気がします。

実際にこのガイド鏡が必要なのはSharpCapを使った極軸調整の際です。星が流れないためにも、ガイドに負担をかけないためにも、極軸は1分角以下、長焦点なのでできるなら0.5分角以下くらいで合わせておきたいです。そのため、オフアキでのガイドが軌道に乗ったとしても、極軸調整だけのためにテンポラリーに毎回載せることになるかもしれません。


数少ない不満 

一つだけ問題点がありました。付属の温度計ですが、横に外れ防止の爪がついているのですが、この爪がキツすぎて鏡筒本体に温度計を取り付けることができません。プラスチックハンマーとかで叩けば入るかもしれませんが、液晶を壊すのがいやなのと、うまく入っても二度と取り出せないい気がしています。少し爪を削るとかする必要がありそうです。


外での設置

さて、夕方に向けて実際に赤道儀にのせて撮影の準備を始めました。

IMG_3813

準備完了で待っていると、暗くなるにつれて雲が出てきます。今年は何回もこれだったので、もうあまり不満は言いません。とりあえずこの日は長時間の撮影は諦めて、雲間でのテスト撮影にだけになりそうです。

結局北の空も厳しく極軸もあきらめて、雲越しでも多少見えるベガあたりを導入し、短時間露光で見てみました。


セカンドライトによる星像確認

先週日曜に引き続き、セカンドライトになります。

とりあえずベガ周辺です。まずSharpCapに映るを星像を見て思わず「ムハッ!」となりました。相当いいです。光条線も鋭くて、周辺も均等。

Capture_00004 19_02_42_WithDisplayStretch

四隅を拡大してもほぼパーフェクトな点像です。これは素晴らしい。

Capture_00004 19_02_42_WithDisplayStretch_cut9

条件ですが、SCA260にASI294MM Proを常温で、ゲインは400、6.4秒の1ショットです。赤道儀はCGEMですが、北の空が曇りで極軸調整をしていないため、30秒で完全に流れてしまい、20秒でも流れが確認できます。撮像に追尾エラーの影響がないように10秒以下の短時間露光としました。周辺像は300x300ピクセルを切り出しています。全体がASI294MM ProのBIN2で4144x2822ピクセルなので、各辺で10%位を見ていることになります。

これまで反射型で周辺まで星像がしっかりしている鏡筒が手持ちではなかったので、これは大きな進歩です。VISACはしっかりする時もありますが、しっかりしないときの方が多くて、安定性という意味では厳しいと言う判断です。SCA260は光軸調整でもそうでしたが、ピント出しもそこまで山が鋭くなさそうで、安定運用という意味でもかなり素性がいいように思えました。もちろんまだまだ短時間露光なので、長時間露光で枚数を重ねてから判断する必要がありますが、使っていてとても素直そうという印象です。

揺れに関しては、やはり鏡筒を触ると5Hzくらいで揺れますが、特に触ったりしなければ6.4秒露光で見ている限り速い揺れによる星像悪化はほとんどないので、問題ないように思えます。ただし風が強い時は別途検証する必要があるかと思います。

次回チャンスがあれば、6Dでフルサイズの4隅の星像も確認して見たいと思います。フォーサーズのASI294MM Proでの撮影を想定していましたが、これだけ口径が大きくて、もしフルサイズでの星像も十分いいのなら、6Dでの撮影も面白いかもしれません。

まとめ

とりあえず星像には満足です。かなり思い切ったSCA260の購入でしたが、十分な価値があると思います。260mmという大口径で、このF値5という明るさで、四隅までこの星像です。あとは撮影がうまくいくなら言うことなしです。もちろん今後も検証を重ねますが、今のところでは相当いいです。

かなり期待大です。これからの撮影が本当に楽しみです。

3年半以上前に購入したドスパラのStick PC。撮影やリモートPCとしてずいぶん活躍してくれました。最近は非力でトラブルも多くなってきて余り使ってなかったのですが、ここにきてやっと買い替えとなりました。

梅雨でずっと雨で、いまいち気合いが入らないです。ブログもなかなか書く気になりません。昨日やっと少し晴れてくれたので、Stick PCのテストも兼ねて電視観望をしてみました。


手持ちのStick PC

私がStick PCに手を出したのは2017年です。ここからの連番記事を見ていただければわかると思いますが、その非力さから設定にはかなり苦労しました。その甲斐もあって寒い冬にもお部屋でぬくぬく状態でリモートで撮影をすることができたので、かなり重宝していました。しかしその後、特にSharpCapのアップデートともに計算量が増え、途中で止まるなどのトラブルが頻発してきたために、徐々に使用を控えるようになってしまいました。これまで使った経験から、少しStick PCについてまとめます。

Stick PCの長所
  • コンパクトで軽量。
  • 外部バッテリーで駆動するので、大きなバッテリーを使えば相当な長時間駆動が可能。バッテリーがないので、へたることがない。外部のバッテリーはへたれば交換すればいいだけ。
  • 基本リモート接続なので、リモートデスクトップさえできればどのPCからでも操作できる。特に寒い冬は自宅の部屋や車の中で状況を確認できる。

Stick PCの欠点
  • モニターがないので、トラブルがあると外部モニターに繋がなければならない。遠征時の使用では念のため小型のモニターとキーボードマウスを持っていく必要がある。
  • 基本的にCPUパワーやメモリがあまりないので、重い操作はあまりできない。

手持ちのStick PCの問題点
  • Windows 10 home editionなのでリモートデスクトップの実現に相当苦労をする。
  • メモリが4GBで、撮影に支障がない最低レベルだが、もう少し欲しい。
  • CPUがAtom x5-Z8550でちょと非力。
  • 付属の記憶領域が32GBで既にWindowsシステムでほとんど消費されていて、Proにさえアップデートするのがはばかられる。->リモートデスクトップを必ず別途用意する必要がある。
  • Carte du CielとPHD2、BackYard EOSでのディザー撮影は可能。SharpCapでの撮影も可能だが、転送レートが遅くとりこぼしや落ちることがある。Stellariumは遅すぎて実用的でない。
  • SharpCapのあるバージョンのころから、Polar Alignで止まるようになってしまった。ビニングして画素数を減らしたり、ROIで画素数を減らすと動くこともあるが、めんどう。そのためPolar Alignだけ別のノートPCでやってから撮影時にはStick PCに繋ぎ直すとかしていた。
とまあ、いろいろ不都合もあるのですが、Stick PC自体はそのコンパクトさとリモート操作から、かなり撮影に向いていると思っているので完全に捨てることができません。それより問題は、このStick PC世間的にはあまり人気がないらしく、なかなか新機種が出ないのです。年何回かStick PCについて調べるのですが、あまり手持ちのと差がないのでイマイチ買い換える気にならなかったのです。なので古くて非力でも使い続けざるを得ませんでした。


新しいStick PCが結構よさそう

Twitterでのnabeさん情報で、新しいStick PCを買ってずいぶん快適になったとのこと。しかもたまたまAmazonのタイムセールで安く出てるのを知りました。メモリが4GBのままだったので、ここだけは8GB欲しかったですが、Celeronのn4120 (AmazonではN4100ともN4120とも表記、実際に来たものは箱にはN4120と表記、でもN4100の偽装の疑いあり、Winodows上ではN4120 1.10GHzと出ている) でストレージは64GBで、性能的には相当の改善です。

20台のセールで私が見た時には既に残り4台だったので、早速ポチりました。もしかしたら天文マニアで買い占めてるかもとの噂です。


セットアップと電源トラブル

何日かして到着。早速セットアップです。

電源はType Cで供給です。Type C端子がついたACアダプターも付いています。出力は5V、3Aとなっています。モニター端子はHDMIとMINI DPがついていて、それぞれ接続用のケーブルもついています。USB3.0が2つ、Micro SDを一枚挿すことができます。

IMG_0398

WindowsはHomeが入っていると思い込んでいて、手持ちのProライセンスがあったのでアップデートしてしまいましたが、そもそも入っていたのはHomeでなくProだったようです。リモートデスクトップの使用だけならアップデートの必要がありませんでした。でもProがはいっているだけでもお得です。

一つだけ気になったことがありました。どうも電源を選ぶようです。付属のACアダプターはもちろんいいのですが、USB端子からの給電だと最初動いてもWindows起動直前で止まってしまうことが何度かありました。

一度も問題なかった電源
  • 付属のACアダプター
  • Macbook Pro用のACアダプター
  • Macbook Pro用と思って買ったLess is moreの「100W IN/OUT」端子

一度でもダメだった電源

ところが、一度ダメだったものも改めて試したりすると、全部きちんと立ち上がるんですよね。イマイチ再現性がありません。

Amazonのレビューに書かれていましたが、「このStick PCのTypeCコネクタはホスト機能がないようで、情報のやり取りをしていない。なので1.5A以上流電流を流せないため、使用することができない。」というような意見です。ところが、少なくとも2度目以降、一番非力と思われるMac本体のType Cから(Mac本体にACアダプター接続なし)でもきちんと起動しているので、上のコメントが間違っているか、もしくは1.5Aまで流れていないかのどちらかです。

使っていて思ったのは、このStick PCものすごい省電力です。バッテリーの持ち時間からの判断ですが、以前のドスパラのStick PCよりバッテリー長く持ちます。Macbook Proに繋いでも、Stick PCを接続する場合と接続しない場合でも、体感的にはMac本体のバッテリーの持ち時間にほとんど違いを感じられません。

USBの電力チェッカーがあれば良かったのですが、持っていないので私も推測と手持ちの電源での検証しかできていません。

安価なバッテリーでも大丈夫そうなのですが、遠征に行く時だけは一番確実なLess is moreを使うことにするかもしれません。


撮影用天文関連ソフトのインストール

さて、一通りの天文関連のソフトをインストールします。最初からあるストレージ領域も64GBとかなり余裕があるので、いくつかのアプリは直接Cドライブにインストールしました。追加で128GBのmicro SDを挿しているので、Plate solveのデータなどのGBクラスのものは追加のストレージの方にインストールしました。インストールしたのは
  • ASCOM platform、ASCOM用にCelestron driverとSynScanドライバー
  • ZWO カメラドライバー
  • Stellarium
  • SharpCap
  • ASIStudio
  • PHD2
  • NINA
  • All Sky Plate Solver
  • PlateSolve2
  • ASTAP
  • EOS Utility
  • BackYard EOS
  • Zoom
くらいでしょうか。画像処理関連はまだ何もインストールしていませんが、撮影までなら十分だと思います。

一つだけ、FireCaptureはまだインストールしていません。理由は取り込み速度が出ないからではないかと思っているからです。FireCaptureは惑星と太陽用途のみ。両方とも取り込み速度が重要なので、そのばあいは相当早いノートPCを使うので、おそらくこのStick PCで使うことはないだろうと思うからです。


簡単な稼働テスト

その後、実際に稼働テストをしてみました。この時のバッテリーは一度もトラブっていないLess is moreでした。

とりあえずやったことは、SharpCapでの電視観望。結果だけ言うと、超快適。サクサク動きます。以前のStick PCのモッサリ感から比べたら雲泥の差です。一つだけ注意は、Stick PC本体裏面のファンを塞ぐと熱で止まってしまうようです。警告が書いてあるのですが、一度たまたまファン側を地面に置いてしまい塞がれていて止まってしまいました。

リモートデスクトップもHomeの時の苦労はなんだったんだと思うくらいスムーズです。まあProなので当たり前ですが。

まだ使い始めたばかりなので、またいろいろ試して報告します。

このページのトップヘ