ほしぞloveログ

天体観測始めました。

カテゴリ:観測機器 > PST

昨日から黒点が一部出ているとの情報があったので、あまり時間がなかったのですが午前中に暇を見つけてパッとワンショットのみ撮ってみました。私にとって今回が生まれて初めてまともに見る黒点です。

2018-04-21-0217_3_lapl6_a_red_registacks_cut
102mm achromat P.S.T. + ASI178MC+ Advanced VX赤道儀
富山県富山市 2018/4/21 11時17分 Shutter 10ms, gain 200, 400/500 frames
Autostakkert3 + Registax + Photoshop CCで画像処理


口径10cmの効果がはっきり出ていて、黒点、プラージュ(白いところ)ともに期待以上に綺麗に出ています。 下の方にも小さなプラージュが見えているようです。


撮影の手順もほぼ固まりました。これまではプロミネンスと2枚撮っていましたが、今回のように一枚でもなんとかなりそうです。でもプロみセンスに注目したい場合はエタロンの回転位置が違うことが多いので、別撮りは必須かと思います。
  1. 撮影ソフトはSharpCap。
  2. まず、プロミネンスが見えるくらい露出時間やゲインを上げて、形があるプロミネンスを見ながらピントを合わせる。
  3. 露出時間は空気ゆらぎを避けるためにできるだけ短く。今回は10ms。
  4. カラーバランスを赤を最大にし、青を最小に。これで多少Hαが画面上で見やすくなる。
  5. 赤がサチらず、最大になるようにゲインを調整。
  6. 一旦モノクロモードに切り替える。
  7. ヒストグラムで2本の点線を移動しながらHαの模様が見えやすいところを探す。
  8. エタロンを回転させ、Hαが一番出ているところを探す。
  9. 再びカラーのRAW24bitモードに切り替える。
  10. 30秒程度に収まる用意フレーム数を調整して撮影ser形式で撮影。今回はトータル500framesで約30秒。
画像処理も以前の繰り返しになりますが、
  1. serファイルをAutostakkert3で読み込む。
  2. エッジを含むようにSurfaceモードできちんと緑枠の「image stabilization anchor」を(コントロールキーとクリックで)太陽のエッジを含むように設定し、Analysis。
  3. APはmin valueを適当に合わせて、変な点が選ばれないようにする。48とかかなり細かいAPでいい。
  4. 全フレームの80%をスタック。
  5. PhotoShopでチャンネル分割。
  6. Redのみを使用し、16bitのtiffで保存
  7. できたtiff画像をImPPGもしくはRegistaxで処理。再び16bitのtiffで保存
  8. PhotoShopでRGBに変換。
  9. レベル補正でRの中間値を最低に近く、Bの中間値を最大に近くする。
  10. 必要なら露光量やガンマ補正を使い模様を強調。
  11. NikCollectionなどのOutput Sharpnerを使い模様を強調。
等手順にほぼ決まってきました。今回は画像処理はRegistaxを使いました。ImPPGとRegistax共に試しましたがが、手軽なのは圧倒的にImPPG。ですが、時間をかけて処理した場合はRegistaxに軍配が上がりました。ただしRegistaxは少し気をぬくとすぐにゴテゴテした見苦しい画像になってしまいます。かなり慎重なパラメータ設定が必要でした。

それにしてもこれだけコンスタントに取れるなら楽しくなってきます。だいぶん満足したので、太陽の技術的な開発は少しひと段落でしょうか。


続き P.S.T (その18)へ: ASI294MCで驚きの分解能
 

とうとう光球面のグルグルが映りました!

前回のノーマル40mmP.S.T.でやっと細かい模様が出たのですが、単にモジャモジャだけでした。口径10cmの改造P.S.T.でやっとHαの構造らしきものが映りました。真ん中右らへんにグルグルが出ています。 

2018-04-18-2220_0_lapl6_a_red_imppg_ps
102mm achromat P.S.T. + ASI178MC+ Advanced VX赤道儀
富山県富山市 2018/4/19 7時19分 Shutter 10ms, gain 210, 400/500 frames
Autostakkert3 + ImPPG + Photoshop CCで画像処理


次の写真も真ん中左に構造が見えています。

2018-04-18-2221_7_lapl6_a_red_imppg_ps
102mm achromat P.S.T. + ASI178MC+ Advanced VX赤道儀
富山県富山市 2018/4/19 7時21分 Shutter 10ms, gain 210, 400/500 frames
Autostakkert3 + ImPPG + Photoshop CCで画像処理


最近本業が忙しくてなかなか星に割く時間がないので、欲求不満を解消すべく朝早く起きて太陽撮影に踏み切りました。太陽は短時間で撮影が終わるのでいいですね。

とにかく試したかったのは、前回の記事でなんとか合焦させようと魔改造に踏み切った10cmのアクロマート。P.S.T.のペンタプリズムボックス部分をかなり対物レンズ側に寄せた結果、今回は見事に合焦しました。


問題点もかなりあります。
  1. エタロンの平行度がおそらく出ていないので、全面でHαが見えず、一部に偏ってしまう。
  2. BF(ブロックフィルター)がφ5mmと小さいので、周辺減光が激しい。もっと大きいのが欲しくなりますが、今の所予算オーバーです。
  3. ニュートンリングがまだ出ます。バローレンズなしでも出ます。ティルトマウントの傾きはすでに最大です。同じF10でも焦点距離が長い方がニュートンリングが出やすいのでしょうか?ちょっと疑問です。
  4. どうも全面で焦点が合わないみたいです。中央を合わせると端はピントがずれてしまうようです。鏡筒のせいなのか、エタロンのせいなのかはまだ不明です。もしかしたら新たに入れたUV/IRフィルターのせいかもしれません。
  5. 3倍バローを入れたら、ゴミが目立ちすぎたのはまだいいとして、解像度が全く生きてきません。さすがに過剰倍率のようです。
朝の出勤前なので、時間も限られているためそれほどきちんと調整できたわけではなく、まだまだ問題が山積みで対処しきれていません。そんなわけで今回の写真はとりあえずうまく出ているところ以外はトリミングしてあります。トリミングしてもそこまで破綻しないくらい分解能が上がっているのが実感できます。ちなみに、トリミング前の画像が下になります。見てわかる通り半分以上捨ててます。

2018-04-18-2220_0_lapl6_a_red_imppg


それにしても口径10cmの威力はすごいと言わざるを得ません。これまで全然出なかった細かい構造がいとも簡単に出てしまいます。まだまだ活発期には程遠いみたいです。早く大きな黒点とか出ないかなあ。

続き P.S.T. (その17): 念願の黒点が見えた!

 

焦点の合わなかった10cm P.S.T.ですが、エタロン部をもっと対物レンズ側に近づけなければならず、結局フォーカサー部分を全て取り払ってしまいました。そこに適当にP.S.T.のペンタプリズムボックスを無理やり取り付けています。隙間が空いていますが、とりあえずはあまり気にしないでおきます。

IMG_4307


P.S.T.の固定は、とりあえずあり合わせのアルカスイス互換プレートとアリガタで組み上げてあります。光軸を合わせるために高さ合わせで、鏡筒バンドとアルカスイス互換プレートの間にM6のナットを挟んでいます。この状態で赤道儀に載せても、そこそこ前後のバランスは取れています。

前の方に見える赤いのは太陽ファインダーです。エタロンの前にはPST-50をつけていて、そこに31.7mmのIR/UVカットフィルターを取り付けてあります。さすがに10cmの集光はそこそこ熱くなるので、エネルギーを分散させたほうがよさそうです。48mm系のフィルターをはめることもできるそうなので、赤色以下をカットするフィルターも付けようかと思っています。

あと、今回使う口径102mm、焦点距離1000mmの鏡筒は国際光器のマゼラン102Mらしいということがやっと判明しました。アクロマートの比較的安価なものですが、値段の割によく見えると評判のようです。太陽のHαは単色なのでもってこいです。

ついでに対物レンズも外してお掃除。大きなカビが一つあって、そこは結局周りのシミが少し残ってしまいましが、あとはそこそこ綺麗になりました。

IMG_4316


でもせっかく用意したのですが、週末は天気が悪くなるとのこと。次の週末までお預けかもしれません。


続き P.S.T. (その16): とうとう結果が! 
 

日曜の午後少し晴れていたので、早速到着したPST-50を使い、P.S.T.の大口径化を試してみました。

2インチのアイピース差込口があり、F10に近いもの、かつ口径が40mmよりは大きい鏡筒を選びます。手持ちでは以前譲っていただいた、国際光器製の焦点距離1000mm、口径102mmのものがあるので、今回はそれを使ってみました。

鏡筒はアクロマートのMade in Chinaと書いてありました。太陽のHαで単波長なのでなのでアクロマートで十分です。長いこと使っていなかったので、外側をきれいに掃除し、Advanced VXに載せられようVixenアリミゾをとりつけます。対物レンズに結構カビ発生してましたが、除去はちょっと大変そうなので、うまくいったら気合を入れて清掃しようと思います。

IMG_4284

取り付け自身は写真のように特に問題なくできました。対物レンズ側からみて、鏡筒、フォーカサー、2インチ接続部、PST-50、エタロン、ペンタプリズム、BF、ERF、CMOSカメラという順番になっています。

苦労をしたのはここからで、ピントがどうやっても合いません。色々試していくつかわかったのですが、下の写真のカメラのセンサー位置くらいがちょうど焦点になるようです。しかも、鏡筒のフォーカサーを伸ばすと、エタロンに入っているレンズの影響でさらにエタロン出口から合焦する点までの距離が短くなります。

IMG_4285

なのでフォーカサーは一番短くしているのですが、それでも上記くらいの距離にカメラを持ってこなければいけません。BFやERFもこの距離の中に入れる必要もあります。今のところ、BFが固定されているつつのネジ系にあうものが、もともと付いていたP.S.T.のペンタプリズム部の箱しかありません。ですが、この箱を使うと光路長が長すぎます。手持ちのアダプターなどでもこの短い距離を実現するのは無理そうなので、エタロン部をもっと鏡筒内側に配置できるような改造(追記: 2018/4/13試してみました。)、もしくは鏡筒を変更することまで含めて再考です。

とりあえず今日はここまでやっと理解できてまし。うーんなかなか簡単にはいきませんね。

夕方暗くなってきたので機材を片付け始めました。星が面白くてはじめたのになんか本末転倒です。でも昼も夜もだとさすがに大変なので、無理はしないことにします。


続き P.S.T. (その15): 大幅改造でピントが合うか?

とうとうP.S.T.用の秘密兵器がオーストリアから到着しました。

IMG_4274

分解したP.S.Tのエタロン部の先に妙な筒がついています。
これが今回の秘密兵器です。

P.S.T.は太陽のHα機器としては非常に廉価なのですが、口径わずか40mmと小さいために分解能があまり良くなく、ドーズ限界で考えると3秒ほどにもなってしまいます。P.S.T.の焦点距離が400mmで5倍のバローレンズなんかをつけてしまうと合成焦点距離が2000mmとかになってしまい、例えば今使っているASI178MCは1/1.8インチサイズで3096x2080画素なので、一素子あたりの画角を計算すると0.24秒ほどになります。口径からくる分解限界が、センサーの画素の12.5ドット分にもなってしまうので、やはりもう少し口径を大きくしてカメラの方の分解能を活かしたくなります。ちなみに、分解能は動画の多数枚スタックで緩和されると思うのですが、枚数のルートで良くなっていくと考えてもいいのでしょうか?ここら辺の理論限界の話をあまり聞いたことが無いので、いつかまた考えてみたいと思います。

日本ではP.S.T.の改造は「庭先天体写真家?」さんや、「星への誘い」さんなど、検索すると数例がヒットしますがそれ以外はほとんど見つかりません。それでも海外ではこの手の改造はもっと盛んなようで、P.S.T.の改造はStage1とかStage2とか段階を踏んで名前がつけられていますが、口径を大きくしようとすると必ず突き当たる問題があります。エタロン部の先のネジがM50で、それを例えば2インチサイズになんとか変換して鏡筒の2インチの接眼部に取り付けるなどの必要があります。このM50から2インチの変換が大変で、改造したい場合は大方の場合特注で部品を作られているようです。特注は大変そうなので、がんばって色々探していると、世界で唯一オーストリアの天文ショップがこんなPSTの改造が前提という摩訶不思議な変換アダプターを、なんと在庫ありで置いていることがわかりました。「PST-50」という型番なのですが、結構よくある型番みたいで、Googleでこれを検索しても他のものばかり出てきてなかなかヒットしません。これを見つけたときは海外にもかかわらず早速注文してしまいました。

面白いのがここからです。発注後店長さんからメールが届いて、なんと奥様が日本人だということで、たまたま日本に帰る機会があるから、ちょっとだけ待てるなら送料が安くなるので日本に着いた時に送ってあげるよとメールが来たのです。普通だとオーストリアからの輸送は意外に費用がかかって、55ユーロの部品に35ユーロの送料がかかるみたいです。迷わず待つ方を選び日本からの送付をお願いし、今度は奥様とのメールのやり取りが始まりました。その過程でわかったのですが、なんとこの店長さんはあの有名なガイドシステム「M-GEN」の開発者だったのです。M-GENは天体写真を撮ろうとする人は一度は検討する、日本で今最も有名なガイド機材で、KYOEIさんが販売を手掛けています。ちょうど今月5月号の天文ガイドでもM-GENの詳しい解説がされていました。

とにかくこの時点で、さすがに世界で何人が必要とするかわからないアダプターをなぜ製作販売するのか、やっと理由がわかりました。本人が筋金入りのマニアで、しかも技術も才能も十分にあるショップなのです。ちなみにM-GENはLACERTA M-GENと呼ばれたりもしていますが、LACERTAとは、店長の名前と、トカゲ座(lacerta)を重複させた意味の会社名だそうです。メールのやり取りの途中で色々と話が合うところもあり、店長と奥様と結局25通ほどもやりとりしてしまい、ショップで作っている数々のオリジナルグッズからいくつかサンプルを送るので、日本でも紹介してほしいと、そんな運びになってしまいました。

届いた箱を開けてみてびっくり。予想もしていなかったものがめちゃくちゃ大量に入っています。もともと欲しかったのはPSTの2インチへの変換アダプターPST-50のみ。そのほかは全部オリジナル商品のサンプルで、順に行くと

1. まずはももともと頼んでいたPST-50。

IMG_4273


これをP.S.T.のエタロン部の先に取り付けると、2インチ径になるために、2インチのアイピースが取り付けることのできる鏡筒に接続することができます。実際に取り付けた写真がこのページのトップのもので、前回までは大口径化のテストとして80mmの鏡筒の接眼部をまるまる外し、下にアリガタを取り付けて無理やりくっつけていたのですが、これでやっとF値の違いや光軸合わせも心配せずに取り付けることができます。

今週末は雨のようなので、次回晴れて時間が取れるときに試したいと思います。今からものすごく楽しみです。


2. LACERTAロゴが入っている、赤いLEDが先に埋め込まれたキャップ。写真で光っているのがわかりますでしょうか?これは下のSukeがすぐに持って行ってしまいました。来年の星まつりにかぶっていくそうです。

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3. ワインボトルです。

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と言うのは嘘で、実は星座がプリントされた折り畳み傘。これは娘のNatsuが傘がちょうど欲しかったと言って持っていってしまいました。

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4. 太陽関係で、太陽用のファインダーも入れてくれていました。PSTを大口径改造するとファインダーの光の取り入れ口が影になってしまい、PST付属のファインダーが使えなくなってしまうので、これは素直に嬉しかったです。太陽ファインダーはTelevueのSol-SearcherとCORONADOのSol Rangerがメジャーですが、日本で入手しやすいのはSol-Searcherの方だけだったりします。これも日本で発売されると嬉しい方も多いと思うのですが。

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試しにSkyWatcherのBKP200取り付けてみました。特に問題なくハマるようです。

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5. 次のは今まであるようでなかった商品かと。潜望鏡タイプの小さな望遠鏡のようで、倍率を1.25倍と2.5倍に変えることができます。一見下側の穴にアイピースを取り付けられるようですが、微妙に径が合わなくてアイピースは入りません。

IMG_4267


最初何に使うかよくわかりませんでしたが、ここを見てやっとわかりました。極軸望遠鏡に取り付けて、無理な体勢で見なくてむ拡大鏡です。うちのセレストロンのAVXに付いているCG-5にはそのまま取り付けることができました。これはもしかすると意外なほど便利かもしれません。

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6. あと、これがどうしてもわかりません。Remote Shutter Relese Quadrublicateと書いてあるので、連動してシャッターをどうにかするようなスイッチか何かみたいなのですが、どなたかわかる方いますでしょうか?

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7. 最後にモーツァルトチョコレート。家族みんなでいただきました。

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8. あと、一緒にショップのカタログも入っていたのですが、多分オーストリアなのでドイツ語なのでしょうか、全然読めないので写真や図から色々想像を巡らします。実は海外ショップのカタログってこれまでみたことがなく、このカタログが今回送ってもらったものの中でなぜか一番面白かったです。SkyWatcherとかタカハシとかCelestronなど、日本でおなじみのメーカーのものも載っているので大体はわかるのですが、オリジナル商品もたくさんあり、こちらは結構本気で推理しないとどんなものかなかなかわかりません。

USBで接続できる電動フォーカサーシステムのようです。M-GENのようなオリジナル開発で、カタログの中ではM-GENと並んで大きく取り扱ってありました。

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こちらもLACERTAオリジナル開発のニュートン反射のようです。店長とのメールのやり取りの中でいつかこのFoto-Newtonを香川の天体望遠鏡博物館に入れたいと書いてありました。

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200kgの重さを乗せてもビクともしないLACERTAブランドの木製三脚が左下に載っています。右のページは未だに何かよくわかっていません。

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子どもの頃英語のパンフレットで、読めもしないのに想像を巡らしていたことを思い出してしまいました。ちなみに、M-GENのカタログも入っていて、こちらは英語だったので、ドイツ語?よりもはるかにすらすら読めるような気がして、なんだか不思議な気分でした。


オリジナルで、痛いところをつく非常に有用な開発を進めるLACERTAですが、今回ふとした縁から、色々話が発展しました。実はKYOEIの方ともお話ができて、M-GENの取り扱い時についても少し話をお聞きすることができました。その当時オーストリアまで交渉に行って自宅にまで招かれたそうです。LACERTAの店長さんはもちろん日本のこともよく知っていて、前回行った香川の天体望遠鏡博物館の話をしたら、是非とも次回日本に行く際には寄ってみたいとのことでした。こうやって少しずつ人の輪が広がっていくことも天文趣味の醍醐味かと思います。
 

続き P.S.T. (その14): 今回のPST-50を使ってみました。
果たしてその結果は? 

前日tilt mountによってニュートンリングが消えたので、晴れて日曜日、改めて撮影をして見ました。まずはtilt mountの結果が効いてくるバローレンズで撮影してのプロミネンスの撮影です。


2018-03-25-0116_8_lapl4_a_red1_ImPPG_cut
富山県富山市
P.S.T. + ASI178MC+ Advanced VX赤道儀
Surface (2018/3/25 10時16分 ): : Shutter 25ms, gain 300, 400/500 frames
Prominence (2018/3/25 10時6分 ): Shutter 100ms, gain 380, 240/300 frames
Autostakkert3 + ImPPG(surface) or Registax(prominence) + Photoshop CCで画像処理

でもこれ奇跡の一枚かもしれません。実はこのあと口径80mmでも撮影したのですが、なぜか口径40mmの上の写真の方が圧倒的に解像度が高いのです。画像処理をして初めてこれだけの解像度にびっくりしたのですが、まだこれがコンスタントに出せるわけではありません。あと反省点として、少しまだセンサー面にゴミが残っていて、黒点のように見えてしまっているところがあります。フラットを撮って補正した方がいいかもしれません。

なぜ80mmで解像度が落ちたのか? 思い当たるのは80mmでエタロンの調整を変えたか、ピントがずれていたかです。エタロンの調整は本当に難しいです。画像処理をするまでは、PCの画面で見ている限りほとんど差は分かりません。あえていうなら一度モノクロで表示すると模様がわかりやすくていいです。やはりモノクロのCMOSカメラが必要な気がしてきました。でも40mmでまだこれくらいのポテンシャルがあることがわかったので、80mmでもっとマシな画像が撮れる期待が持てます。

あとはフルサイズの太陽です。こちらは口径80mmでの撮影です。

2018-03-25-0304_2_lapl4_a_ImPPGtif
富山県富山市
P.S.T.(口径80mmに改造) + ASI178MC+ Advanced VX赤道儀
Surface (2018/3/25 12時3分 ): : Shutter 50ms, gain 220, 400/500 frames
Prominence (2018/3/25 12時4分 ): Shutter 25ms, gain 50, 400/500 frames
Autostakkert3 + ImPPG(surface) or Registax(prominence) + Photoshop CCで画像処理

今回の画像処理では光球面にImPPGというソフトを使ってみました。Registaxの代わりですが、以前の画像処理の記事でRegistaxだとイマイチ強調しすぎてギトギトするとか書いたのですが、このImPPGは適度に細かいところを強調してくれて、結果がくどすぎず、なおかつ操作は簡単で、結構いいです。


今回は40mmの結果に驚いたのですが、まずはこれをコンスタントに出す方法を見つけようと思います。



続き P.S.T. (その13): 魔改造の秘密兵器PST-50到着
 

バローレンズを使い太陽を拡大して撮影すると、干渉縞のようなシマシマが出てくるということに悩んでいたのですが、HBさんのコメントからニュートンリングであると判明し、カメラ側を傾ければ解決することが示唆されました。

少しまとめておくと
  1. バローレンズなどを使い拡大して撮影しようとすると、焦点距離を長くすることに等価なので、F値の大きな光学系になってしまいます。
  2. F値が小さいということは焦点距離に対して相対的に口径が大きいために、いろいろな方向から光がやってきます。
  3. 逆にF値が大きいということは相対的に焦点距離に対して相対的に口径が小さいということになり、光は光軸中心付近だけの限られた方向から来ることになります。そのために、カメラ付近に汚れなどがあると、一方向から来る光に照らされて汚れがセンサー面に影を落とします。
  4. これがバローで拡大して撮影するとゴミが目立つ理由で、一眼レフカメラではわざと絞りを絞ってF値を高くした状態で汚れを目立たせてから、センサークリーニングをするようです。
  5. ニュートンリングは一般的に平行に近い2つの平面に垂直に単色光(今回はHαなので単色光に近いはず)を入れて、その入射軸と同じ方向から見ると見えます。
  6. ニュートンリングが今回見えたこともゴミが目立つことと同じ理由です。そもそもセンサー面と、センサー付近の平行に近い面、例えば保護板やフィルターなどで、干渉縞ができるのですが、F値が低いといろんな方向からの光で拡散されて見えなくなっているだけで、F値が大きくなると一方向からの光で照らされるのでニュートンリングも目立って見えるようになります。
とまあ、こんなわけだということがやっと理解できてきました。これを解決するためにはニュートンリングが表れる条件を崩してやればいいわけです。なので、センサーを少し傾けて取り付け見ている方向を変えてやれば消えるはずだというのが理屈です。

今回手に入れたTilt mountはASI製のもので、取り付けると下の写真のようになります。傾ける時のネジの長さが3mm位、ネジとネジの間の距離が5cmくらいなので、3/50 * 180/pi ~3.5度くらいまで傾けることができそうです。

IMG_4140
カメラの下についているのがTilt mountです。
少し傾いているのがわかると思います。



その際に、傾けることにより焦点がずれるのではないかという心配もありますが、センサーサイズがASI178MCの場合1/1.8インチなので、長編で14mm程度。これを最大3.5度傾けた時、焦点距離のずれで0.84mm程度のずれとなります。ずれの許容範囲はDavid Cortner氏のThe slow blogによると、The New CCD Astronomyという本のp39に、問題になるくらいの焦点距離の位置の誤差が

f^2 * 2.2 [um]

で表されると書いてあって、例えば今回焦点距離400mm、口径40mmのF10のP.S.T.に5倍のバローをつけるとF50と等価なので

50^2 * 2.2 = 5500[um] =5.5[mm]

となるので、0.84mmに比べて十分大きいため許容できることになります。今回はP.S.T.を改造して口径80mmとかにしているので、一番小さくなることを考えると、Fが5とかになり、3倍のバローで見たときに、

15^2 * 2.2 = 495[um] =0.495[mm]

とかになるので、上の0.84mmは問題になってくるかもしれません。その場合は傾きの角度をもう少し小さくすればいいのかと思います。

さて、今回のtilt mountをつけた場合と、つけない場合の比較です。2018/3/24に試しました。

2018-03-24-0205_9_lapl4_ap1059_conv
P.S.T.に5倍バローをつけて撮影。センサー面の傾き無し。
ニュートンリングが見えています。
ボケているのはスタックしただけで、Wavelet変換などまでしていないからです。


2018-03-24-0211_9_lapl4_ap1154_conv
同様にP.S.T.に5倍バローをつけて撮影。
Tilt mountをつけてセンサー面を傾けています。
傾けた角度は最大の半分くらいなので1.7度程度。
ニュートンリングが消えているのがわかります。

上の写真を比べると分かりますが明らかに効果ありです。これで拡大しての撮影にも目処がつきました。このあと曇ってしまったので、実際の撮影はまた次の機会です。


あともう一つ、P.S.T.と一緒にジャンクでSolarMax40を手に入れたのですが、どうも当初からほとんど効果が見えないというか、像がおかしくなるので、とうとう分解を試みました。するとエタロン部分が壊れていて、二つの鏡が分離してしまっていることがわかりました。これではさすがに機能しないはずです。


IMG_4137
エタロンの写真です。ガラスの破片のようなスペーサーが見えると思います。
くっついているように見えますが、撮影用にただ置いただけで、二つに別れてしまっています。

まあ、壊れたついでなので色々見ることにしましたが、まずスペーサーですが、適当に割れたかけらのようなスペーサーを周り5箇所と真ん中に一つ配置しています。こんな形でいいのか?と思うのと、あとはどうも接着はオプティカルコンタクトのようでした。オプティカルコンタクトとは、機材表面がある程度以上に平坦になって来ると分子間力が働いてくっつくというものです。機材同士を同様の材質にすることもポイントなのですが、うまくクリーニングができたらまたくっつけることはできるかもしれません。もしくはピエゾ素子を3つ挟んでアラインメントと鏡間の距離を変えるようなものにするか。電圧を屋外で確保する必要があるので、ドライバを作る必要がありそうです。

IMG_4136
右の黒いリングの真ん中に棒が出ていて、
それでエタロンを押すだけのものすごく単純な構造です。

あと、調整リングを回しての波長の調整機構ですが、何の事は無い、真ん中に棒が一本ついていて、リングを回すとその棒が押されてエタロンの中心部分に圧力を加えるだけです。エタロンはP.S.T.付属のものと同じく、スポンジ状のものの上に置かれている状態で、圧で微妙な角度が変わることで、透過波長を調整するだけのようです。コスト削減のためとはいえ、さすがにこれではきちんと調整するのは厳しい気がします。


続き P.S.T. (その12):  3度目の撮影で奇跡の一枚が



 

土曜に引き続き、日曜も朝から晴れているので太陽観測です。今日は昨日出ていなかった小さなプロミネンスが出ています。代わりに昨日大きかったプロミネンスは少し小さくなっています。こうやって日々変わっていくところが太陽の面白いところでしょうか。

2018-03-04-0256_9_surface_lapl4_ap4350_w2_2

富山県富山市
P.S.T. + ASI178MC+ Advanced VX赤道儀
Surface1 (2018/3/4 11時57分 ): : Shutter 10ms, gain 175, 400/500 frames
Surface2 (2018/3/4 11時56分 ): : Shutter 10ms, gain 325, 400/500 frames
Prominence (2018/3/4 11時59分 ): Shutter 20ms, gain 325, 400/500 frames
Autostakkert3 + Registax6 + Photoshop CCで画像処理
 
手法は昨日までとほぼ同じです。ただし、太陽らしい色を出すために青と緑のセンサーの情報も使っています。

プロミネンスだけを取り出しても結構見栄えがします。もっと大きなプロミネンスが出た時に写してみたいです。

2018-03-04-0259_9_prominence_lapl4_ap1638_w_dim



さて、今日もう一つ大きなことをしました。手持ちのiOptronの焦点距離400mm、口径80mmの鏡筒にP.S.T.のエタロン部、及び焦点部、フィルター部を取り付けて口径を大きくして撮影してみました。P.S.T. 大口径化計画の初期テストです。焦点距離はP.S.T.と同じですが、うまくいくと口径が2倍になるので分解能も2倍細かく見えるはずです。まだ試しなので、iOptronについていたアイピース側のフォーカサー一式を取り外し、下にプレート置いてそこにiOptronの鏡筒部とP.S.T.のエタロン部より下流側を配置しました。隙間も空いていますがまあ気にしないでおきます。

IMG_3806
P.S.Tに口径80mmのiOptron製の鏡筒部分を取り付けました。


いちばんの問題は、エタロンがF10用に設計されているはずなので、エタロンへの入射光が平行光で無くなるはずで、性能が落ちるなどの無理がくるはずです。さて試して見ると、まず合焦は問題なくします。ただし、ピントを合わせていく過程で像がピントに合わせて拡大、縮小されるようになりました。ノーマルなP.S.T.の時はこんなことはなかったので、F値が変わったことの影響が出たようです。その後、バローも試しましたが、最初対物レンズからエタロンまでの距離が短かったため、合焦しませんでした。対物レンズ-エタロン間の距離を1インチほど長くしてやることで、無事に合焦するようになりました。

IMG_3807



ノーマルP.S.T.と80mm P.S.T.でこの状態で解像度を見るために拡大して撮影してみました。昨日までの5倍とは違って、Celestronの3倍のバローレンズです。Autostakkert3でスタックして、Registax6でWavelet変換しました。Phoroshopなどは使っていません。ニュートンリングが見えているのはとりあえず気にしないでください。

まずはノーマルのP.S.T.の口径40mm。

2018-03-04-0347_4_x3_lapl4_ap8409_w
ノーマルP.S.T.での撮影。口径40mm。

次に魔改造後の口径80mmでの撮影結果です。

2018-03-04-0707_6_x3_surface_lapl4_ap9023_w
P.S.T.のエタロン部を口径80mmの鏡筒に取り付けての撮影。



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拡大図: 口径40mm(左)と口径80mm(右)。

画像処理もAutoStakkert3, Registax6も全く同じパラメータで処理したので、ある程度きちんと比較できると思います。結果は黒い筋のところを見るのがいちばんわかりやすいですが、明らかに80mmで撮ったほうが分解能が高いです。これは思ったより差が出ました。撮影している最中は外で明るかったせいか、画面上ではほとんど見分けがつかなかったのですが、画像処理をするとさすがに細かい違いがわかります。これはもっとやる価値がありそうです。やはり10cmクラスで、F10付近の鏡筒に取り付けるべきでしょうか。BFの径が5mmなのが気になり出しそうです。いずれにせよこれはもう少しチャレンジしていきたいです。


夜は子供達が集まって観望会。M42をFAMILY800と、SCOPETECHの60mmと、Vixenの初代ポラリス80Lで見比べました。古くてもさすがに口径80mmの初代ポラリスが圧倒的でした。FAMILY800はアイピースがダメなのか、もしくは汚れてしまっているのか、にじんでしまい、どの星を見ても星雲に見えてしまいました。アイピースを変えるだけでもかなりマシになると思います。あと、微動機構をつけたくなります。
 
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その時にSCOPTECH60mmに同じくSCOPETECHが販売しているスマホアダプターをつけてiPhone5で撮った月です。

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鏡像になってしまっていますが、こんなんでも結構取れてしまうので、観望会で手持ちのスマホで撮影というが受けるわけです。

さて、2日連続の太陽撮影に、P.S.T.の改造、夜の観望会と今週も充実した週末でした。


続き P.S.T. (その10): 画像処理の検証をしてみます。
 

土曜日、朝から天気が良かったのでP.S.T.で2度目の撮影です。

基本的には前回の撮影と同じ機材、同じ設定ですが、午前中ずっと晴れていたので結構な時間色々試すことができました。とりあえず撮影結果を示します。

2018-03-03-0225_9_lapl3_ap4589_w4
富山県富山市
P.S.T. + ASI178MC+ Advanced VX赤道儀
Surface (2018/3/3 11時28分 ): : Shutter 10ms, gain 180, 400/500 frames
Prominence (2018/3/3 11時26分 ): Shutter 20ms, gain 280, 400/500 frames
Autostakkert3 + Registax6 + Photoshop CCで画像処理


2018-03-03-0201_4_lapl4_ap914_w
富山県富山市 2018/3/3 11時1分
P.S.T. + ASI178MC + x5 barlow lens + Advanced VX赤道儀
Shutter 200ms, gain 350, 80/200 frames
Autostakkert3 + Registax6 + Photoshop CCで画像処理

表面には黒点?というのでしょうか、暗いフィラメントが2箇所出ています。プロミネンスは大きなものが一つと、その上にすごく小さいのが動物のツノのように2つ対称で出ています。下の写真は大きい方のプロミネンスの拡大です。

太陽表面、プロミネンスともにP.S.T.にCMOSカメラのZWO社のASI178MCを取り付けて撮影しています。カメラをP.S.T.にそのまま取り付けようとするとピントが合わないので、カメラが少し内側に行くようにP.S.T.を多少改造しています。動画を撮影して、それをAutostakkert3でスタックし、Registax6でWavelet変換しています。エタロンの角度を調整して、プロミネンスがよく出る角度と、太陽表面の構造が出る角度が違うのでそれぞれ撮影して合成しています。

プロミネンスを撮影する際は、かなりゲインを上げて暗いところまで映るようにしています。その際太陽表面はサチり気味になっています。太陽表面を撮影するときは、明るすぎるより、多少暗いほうが構造がよく出るようです。特に、明るい外でPCの画面を見ているので、そこで多少暗く見えても十分明るい場合が多いです。30秒でプロミネンスや表面の形が変わることもあるというので、撮影時間は30秒以内に抑えました。ASI178MCだとフルサイズで18fpsくらいが限界なので500フレームで30秒くらいになります。暗くて露光時間が必要な場合はフレームレートが落ちるので、それに合わせて30秒に抑えているのでフレーム数を少なくしています。


前回の最初の撮影はまだウハウハ状態だったので、あまり気にならなかったのですが、2回目になり少し落ち着いくると、多少不満も出てきました。

まず、エタロンの角度調整で、PCの画面上のHα線の出る範囲があまり広くなく、画面の一部に偏って出てしまいます。でもこれは程度問題であって、傾向はこの個体だけではなく、P.S.T.全般に共通なことのようです。見た目で太陽の3-4割の部分が見やすいというのが一般的のようなのですが、私の手持ちのもそれくらいかと思います。

もう少し正確にいうと、太陽表面だけを見ても画面全体で明るさが均一にならないので、画面で見ている限り一部しかHα線からくる構造が見えないのです。でも実際には画像処理をすると構造は出てくるので、見えていないだけのようです。おそらくPCの画面も、人間の目も、似たような色を識別できる範囲はあまり広くなく、P.S.T.に付いているエタロンではその中の範囲に画面全体のHαの構造を抑え込むほど精度は出ていないということが言えるでしょう。

次に、これも上に関連することなのですが、エタロンの最適な調整方法がなかなか見つからないのです。エタロンの角度を変えると、画面の明るさが変わります、明るさが変わるとHαの構造も本来存在するのに見えにくくなります。そのためエタロンの角度を変えるごとにゲインや露光時間を変えたりしながら、どこの角度がいいのかをHαの構造を見ながら決めます。でもゲインや露光時間を変えてもなかなか見やすくならず、最適な角度を割り出すことができません。

そこで今回はSharpCapのヒストグラムの雷ボタンを使うことにしてみました。この雷ボタンは淡い天体を簡易的に見やすくすることができ、PixInsightのSTF(Screen Transfer Function)機能に相当するものです。これだと、ゲインや露光時間を調節するだけよりはかなりマシになりますが、それでも完璧というわけにはいかず、かなり行き来して最適点を探さなくてはなりません。結局のところ、どこが一番いいかがやはりはっきり出ないので、相当迷いながらの撮影になります。

もう一つ、プロミネンスを撮影するときに、拡大するためにバローレンズを使うのですが、センサー表面のほこりなどがなぜか拡大するとすごく目立つのと、ニュートンリングが発生します。惑星の時にもほこりは目立ったのですが、ニュートンリングは記憶にないので太陽のみに出てくるようです。エタロンが影響しているのでしょうか?ここら辺はきちんと解決しないとだめで、今回プロミネンスを撮影した写真にも表面部分にニュートンリングが出ていたので、真っ暗にして見えないようにしています。ちなみに消さないとこんな風になります。

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赤い点はホコリ、いくつかある直線みたいなものは多分汚れ、同心円状のシマシマは干渉縞のようですが原因わからずです。(2018/3/26追記: tilt mountで解決しました。)


それにしても太陽楽しいです。しかも昼なので冬でも寒くない。昨日と今日も夜に星が出ているのですが、満月期ということもあり寒い夜に外に出る気がしません。夜に無理をしないので随分気楽な気がします。でも誰かが言っていましたが、夏は暑いので昼間の太陽撮影は辛いと。冬は温かい昼の太陽、夏は涼しい夜の星がいいのですかね。


さて、P.S.T.の2回目の撮影と画像処理を終えましたが、仕上げの際の明るさや、色合いなどまだどんな感じにすればいいのかよくわかっていません。今回も適当です。おいおい詰めていきたいと思います。


続き その9へ: とうとう魔改造へ踏み出します。
 

これまでP.S.T.を何度かに分けて分解してきましたが、とうとうエタロン部に到達しました。何でこんなに時間がかかったっかというと、エタロン部と真鍮の鏡筒部が全く外れなかったからです。ここを外すだけで約2週間戦いました。

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左の真鍮でできたパイプ部分と、真ん中のエタロン部分が
ものすごく強固にねじ込まれています。

あ、毎度のことですが、分解はくれぐれも自己責任でお願いします。こんな風に分解したら当然メーカー保証は受けられなくなってしまいます。

手で回して全くダメ。潤滑剤を隙間に入れても全くダメ。百円ショップで蓋開け用のゴムの道具を使ってもダメ。結局最後は水道管を回す「ウォーターポンププライヤー」と呼ばれるかなり太いパイプをつかめる道具を鏡筒側とエタロン側に2つ使い、鏡筒とエタロン部に傷をつけないようにゴムのシートを挟んで力一杯回しました。実は最初それでも全く動かなかったので、接着剤でもついているのかと思い(海外の記事ではそう言った記述もありました)、模型用に使うかなり強力な部類の有機溶剤を隙間に流し込み、やっと緩めることができました。 外してからねじ込みのところを見てみても、接着剤が少なくともたっぷりついているような様子はありませんでした。少しだけ緩んだ後はほとんど力を入れなくても手で回せたくらいなので、もしかしたらごく少量の接着剤がついていた可能性が高いと思われます。

いずれにせよやっと外れたので、これで分解とその後の改造を進めることができます。とりあえずエタロン部と鏡筒部の全バラ写真です。

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左上が対物レンズ、その右が真鍮のパイプ、右下が出社レンズ(黄変しているみたいです)、左に向かって外部回転リングとゴムの滑り止め、入射系レンズ、エタロン固定金具、一番左の真ん中がエタロン本体とスポンジ部、その下がエタロンの筐体になります。


エタロン部は入射側から、レンズ、エタロン、レンズという構成になっています。エタロンは平行光で最もうまく働くので、レンズはF10の鏡筒からの光を平行光に変えるようなものが使われているはずです。エタロンをでた平行光は次のf=200mmのレンズで集光されます。これらのレンズを変えることで、適当なF値の鏡筒や、適当な焦点までの距離のフォーカサーなどを使えるようになるものかと思われます。ただし、BFの径が5mmなので、そこの位置にかなりの制限が出ることになるのかと思います。



分解してみるとわかるのですが、 このエタロンの調整機構はなかなか微妙かなと。エタロンの下部にスポンジ状のオレンジ色のリングがくっついて、エタロン部下側はそのスポンジを介して鏡筒側に接触していることになります。エタロン上部はねじ込み式の金具で蓋をかぶせて、エタロンを押さえつけてい流ような状態になります。外部のリングを回すことで、その金具が回転してエタロン部を押さえつける力を調節します。エタロン部はスポンジで浮いているような形になっているので、入射光に対する角度がきちんと決まっているかというとそうでもなく、スポンジ部のクッションで結構適当に決まってしまいます。

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エタロン部アップです。グリスが脇にたっぷりついています。


今回の分解でだいぶん機構もわかったので、とりあえず再び組み上げます。

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エタロンの中央部にグリスがつかないように注意しますが、上に乗せる金具を先にエタロンに乗せてから、エタロンと金具療法を一緒に下の大枠の中に入れたほうがよさそうです。エタロンを取り外す時も金具を先に外すのではなく、金具をエタロンとごとひっくり返して外した方がいいかもしれません。あと、金具をどれくらいキツく締めるかですが、これは太陽を見ながら調節したほうがいいかもしれません。後日試してみます。

さて、前回の撮影で口径が解像度を制限しているらしいことはわかってきたので、次は口径の大きな望遠鏡にエタロン部を固定する方法の模索です。みなさんここで結構苦労しているみたいです。私もゆっくり考えることにします。


続き その8へ: 2回目の撮影です。



 

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