ほしぞloveログ

天体観測始めました。

カテゴリ:観測機器 > ASI290MM

昨晩は惑星狙いでしたが、短いチャンスを逃してしまい、結局薄明近くまで起きていてもずっと曇り。なんでも全国的にシンチレーションはすごくよかったみたいです。惜しかった。

朝眠い目をこすって外を見ると昨日の曇りは何だったのかというくらいの青空が広がっているので、午前中の子供の授業参観を終え、昼頃から早速太陽撮影にはいりました。機器の検証もだいぶん住んできたので、今日は観測と撮影が中心です。

機材ですが、鏡筒側は通りP.S.T.のエタロン部以下を10cmアクロマートの国際光機マゼラン102Mに取り付け、途中にERFを兼ねてMARUMIの安価な赤色フィルターMC-R2の48mmを挟んでいます。赤道儀はCGEM II、カメラは前回の結果からASI290MMです。前回の反省をもとに、ASI290MMはダイナミックレンジが足りていない可能性があるので、露光時間を20msに増やして、その分ゲインを100まで下げました。データシートによるとダイナミックレンジは11.5bitを超えているはずで、限界の12bitに迫っています。

今日は西側の方に黒点群が見えるのでそこを主に撮影しました。

2018-06-02-0353_3_lapl3_ap9019_conv_IP_combo_SI_PS_cut_rotete2
102mm, F10 achromat + P.S.T. + ASI290MM+ CGEM II
富山県富山市 2018/6/2 12時53分 Shutter 20ms, gain 90, 800/1000 frames
Autostakkert3 + ImPPG + Photoshop CCで画像処理

今回何本か撮影したものの内で一番解像度が出ていたものです。実はフレーム数やゲインを少し変えてみたりもしたのですが、結局ほとんど誤差の範囲で、前回の検証の結論の通りエタロンの微調整が支配的でした。今回はエタロンの角度も最初からかなりいいところを攻めているのですが、その微調の範囲内で分解能がいいものと悪いものが出てしまいます。実際に上の画像は800/1000枚とフレーム数も少ないのですが、分解能フレーム数が多い1600/2000枚のものよりも細部がよく出ています。


プロミネンスもいくつか見えています。南西の方に一つ長いのが出ていました。

2018-06-02-0359_2_lapl3_ap5648_RS_PS_cut


まだそれほど太陽活動は活発とはいいがたいですが、それでも黒点群のようなものも撮影できて、満足の一日でした。

IMG_4614


遅ればせながら今季初の惑星です。今年もとりあえずは木星から。5月30日のものです。

先週の調整失敗があったので、いつかの夜の撮影に備えて、前日のまだ明るいうちに遠くのBSのパラボラアンテナを見ながら副鏡の調整をしておいたので、ピントはそこそこあっているはずです。前日の晩は曇りでダメでしたが、この日は昼間の雨でが止んだ後、ずっと曇っていたのですが、一旦ベットで横になってふと外を見たらきれいに晴れていたので急遽撮影開始です。

撮影は去年の方法をほぼ踏襲しています。機材はやっと使い始めることができたMEADEのLX200-25CGEM IIに載せて、カメラは自分にとって初のモノクロのASI290MMと去年まで使っていたASI224MCです。焦点距離が1600mmと少し短いので、3倍バローをいれて4800mm換算になっています。まだマイクロフォーカサーは取り付けれていないので、ミラーシフトありでのピント合わせになります。木星の高度が高かったのでADCはつけませんでしたが、スタックした後の画像を見てつけておけばよかったと反省しました。撮影はLとRGBをできるだけ間髪置かずに取ります。ファイル形式は16bitの.serです。

撮影した動画はいつも通りAutoStakkert!3でスタックして、Registaxでwavelet処理です。確認したかったことの一つ、モノクロカメラの性能ですが、RGBとLではやはり細かさに明らかな違いが出るようで、新兵器投入の甲斐はあったのですが、まだいまいち釈然としないところもあります。理屈の上ではASI290MMの方が分解能はいいのは当たり前なのですが、それでも以前ちょっと考察したように、25cm程度の口径ならASI224MCの解像度でも十分足りているはずです。それでも明らかにモノクロの方が分解能が良くなるのはやはりDeBeyer時の処理によるものなのでしょうか?もう少し検証が必要なようです。

さて、実は初めてのカラー合成になるのですが、これは思ったより簡単でした。
  1. まずASI224MCで撮ったRGB画像をPhotoShopで開いてLabモードに変換します。
  2. 同時にASI290MMで撮影した画像を開き、拡大、縮小、回転などでRGB画像と位置を合わせます。
  3. RGBで開いた画像を、チャンネルタブの右上のメニューのようなアイコンから「チャンネル分割」を選んで、出てきたL画像をASI290MMの画像で置き換えます。
  4. その後、3枚の画像が開いた状態で、どれかの画像のチャンネルタブのメニューから「チャンネル結合」を選んでLab合成するだけです。
ここで一つ注意することは、L画像にレイヤーが存在するとチェンネル結合を選ぶことができません。他の画像で無理やり選んでもLab合成できないです。レイヤーが一枚でもとにかくレイヤーだとダメなようで、きちんと「背景」となっていないと結合できないみたいです。さて、そうやって作った画像がこれになります。

jupitar_L
富山県富山市下大久保 2018/5/30
LX200-25 + X-Cel LX 3x barlow lense  + CGEM
RGB  2018/5/30 22:05: ASI224MC, Shutter 5ms, 127fps, gain 390, 9190/15318 frames
L  2018/5/30 22:12 : ASI290MM, Shutter 10ms, 147fps, gain 350, 10653, /17756 frames



去年なんとか撮った大赤斑ですが、今年はしょっぱなから大赤斑を撮ることができました。それでも多少は進歩しているでしょうか。でもまだまだ25cmの口径の分解能を引き出しているとは全然言い難いです。まあ、シンチレーションが良くなかったようなのでまだ今回は練習のようなものです。WinJUPOSも今回は見送りました。


惑星撮影も3年目にして機材はだいぶん揃ってきました。これからの課題は
  • マイクロフォーカサーを取り付ける。
  • 鏡筒カバーを取り付ける。
  • ADCを使う。
  • WinJUPOSで合成。
くらいでしょうか。いずれにせよシンチレーションのいい日を狙うことは言うまでもありません。今年は火星もあります。土星も楽しみです。

月が出てれば惑星、月がなければ星雲星団、昼間は太陽。うーん、忙しいですね。でもまだ彗星には手を出していません。




5月26日の土曜日、やっと休日お時間の取れる昼間に晴れてくれました。星は夜なので平日で仕事があっても何とかなるのですが、太陽は昼間なので休暇でないとじっくり撮影できないのです。この日は午前中は曇っていましたが、午後からはそこそこの晴れ。CMOSカメラの比較に夕方まで太陽にじっくり時間を割くことができました。

太陽撮影のこれまでのことをまとめると、2月に太陽用にPSTをジャンクで購入。CMOSカメラでピントが合うように改造。その後、40㎜のPSTの口径を80㎜100㎜と増やす。当初はASI178MCで撮影していたが、ASI294MCでかなりの解像度で撮影できることを確認。今月初のモノクロのASI290MMを購入。どのカメラが一番きれいに撮れるのか確かめてみたいというのが現在です。

ASI178MCASI294MCでは、センサーの長辺が1/1.8inchと3/4inchで画素数が3096と4144ドットなので、一つの素子サイズはASI178MCのほうが小さく分解能が高いと言えます。一方感度はSNR1sを見てもASI294のほうが高いです。ただ、分解のそのものはASI294MCでもドーズ限界とコンパラなので足りていないわけではありません。そうすると感度だけでこれほど仕上がりが変わるのか?というのがこれまでの疑問点です。

新兵器のASI290MMは感度はASI294MCとほとんど同じ、モノクロなので分解能はさらにいいはずです。なので単純に考えたらASI294MCを超える画像が得られるのではと淡い期待を抱いているわけです。

前置きはこれくらいにして、まずはASI290MMを太陽撮影に投入した時の率直な感想を書いておきます。モノクロは圧倒的にエタロンの調整がしやすいです。カラーだとものかなり見にくかったノートPC画面でのHαの模様の確認が圧倒的に改善されました。これはカラーカメラでソフト上でモノクロ表示した場合でも全く太刀打ちできないくらい、モノクロカメラのPC画面での表示は改善されます。黒点やモジャモジャもよく見えるので、これでピントを合わせることも全然可能になります。これはもうわざわざし恵下まで見るまでもなく圧倒的にASI290MMの勝ちではと思うくらいでした。


測定1

これを利用してASI290MMでエタロンの回転角を少しづつ変えて撮影し、どのような状態が一番いい仕上がりになるかを試してみました。左上に黒点が見えたので、黒点を画面中心にしています。

撮影方法はこれまでと同じ、P.S.T.に口径10cm、F10のアクロマート鏡筒を取り付け、ASI290MMで撮影しています。露光時間は5ms、500フレーム撮影してうち400フレームをスタックしています。エタロンの角度以外はほぼ同じ条件にしていますが、エタロンの角度によって画面の明るさが変わるときはカメラのゲインを調整しサチらないようにしています。ゲインは270-280程度です。

撮影ソフトはSharpCapで、RAW16ビットでserファイルに書き出し、Autostakkert3!でスタック、ImPPGでデコンボリューションとアンシャープマスクをしています。比較しやすいように疑似カラー化はせずに、モノクロのままにしてあります。

結果です。エタロンを回転させていった順に載せていきます。トータルのエタロンの回転角は10度くらいでしょうか。微々たるものです。

2018-05-26-0708_0_lapl6_ap6277_IP
可視光撮影に近い状態といえます。黒点の周りに白いシミ
(名前はあるのでしょうか?)が見えていて、
Hαによる模様はまだほとんど見えていません。

2018-05-26-0708_7_lapl6_ap6307_IP
白いシミが小さくなってHαが目立ってきます。

2018-05-26-0709_0_lapl6_ap6297_IP
白いシミはさらに小さく、Hαが細かく出てきています。

2018-05-26-0709_3_lapl6_ap6311_IP
ここら辺がHαの分解能Maxでしょうか。白いシミはほとんど見えません。

2018-05-26-0709_6_lapl6_ap12697_IP
ピークは越えた感があります。


2018-05-26-0709_9_lapl6_ap6305_IP
Hαが薄くなってきています。

2018-05-26-0710_4_lapl6_ap6497_IP
再び可視光撮影に近くなります。

驚くべきことは、仕上がり具合がエタロンのちょっとした角度で全然違うということです。カメラの違いなんかよりも、まずはエタロンの回転角できちんと最高分解能を出せるようにすることが先決ということです。これまで太陽の下でのカラーカメラだとPC画面が見にくくて、どこら辺がいいのか全然判断できていなかったので、まったく精度も再現性もなかった(例えばこのページで奇跡の一枚とか言っていました)わけです。例えば、黒点の周りの白い大きなシミが見えているということは可視光撮影をしているのと同様に過ぎないということなどもやっと今回理解することができました。

PC画面と仕上がり具合の関係をだいたい把握できたので、ASI290MMならばこれ以降PC画面でエタロンの角度がどのくらいがいいのかその場で判断できるのかと思います。物凄く簡単にいうと
  • PCの画面で細かく模様が見えていると仕上がりの分解能も上がる。
  • ただしPCの画面の見かけの解像度は露光時間とゲインでいとも簡単に変わるので注意。
  • 模様が見えていないようでも、ゲインを落とすなどして暗くして細かい模様が見えてくるならばOK。
といったとことでしょうか。

同様の撮影を左上のもう一つの黒点周りでも行いました。順番に載せていきます。

2018-05-26-0742_2_lapl6_ap6443_IP
Hαの模様も見えていますが、まだ可視光撮影に近いです。

2018-05-26-0742_7_lapl6_ap6304_IP

2018-05-26-0743_4_lapl6_ap6604_IP

2018-05-26-0743_8_lapl6_ap6491_IP
ここら辺がMaxです。

2018-05-26-0744_1_lapl6_ap6444_IP

2018-05-26-0744_3_lapl6_ap5047_IP
PCの画面で見ていても下の方が明るくなり過ぎて
模様も何も見えなくなってしまいました。

こちらも結論は同じです。エタロンの一番いいところを探すことが、ひたすらHαの分解能をあげることにつながります。



測定2

さて、ASI290MMでエタロンの位置がある程度確定することが分かったので、次にエタロンをそこそこいい位置に調整して、その後エタロンに触らずにカメラだけ交換して撮影し、画像処理まで仕上げてみました。カメラ交換の際に毎回ピントだけは合わせ直しています。また、比較しやすいように同じ領域になるように画像をトリミングしています。


2018-05-26-0728_1_lapl6_a_red_IP_ASI178MC
ASI178MC


16_19_38_lapl6_ap2625_red_IP_ASI294MC
ASI294MC


2018-05-26-0709_3_lapl6_ap6311_IP
ASI290MM


エタロンは触っていないのですが、ピント合わせの関係上アイピース差込口に奥まで入っていないため、カメラ交換の際に光軸中心位置が変わってしまい、その後黒点がカメラ中心になるように赤道儀を振って合わせているので、明るいところの位置が変わってしまっているようです。そのことが分解能に影響している可能性があるのに注意です。

また、ASI294MCは間違えて動画でなく静止画で保存してしまったので、5ms露光ですが、2fpsくらいでゆっくり保存していたのでトータルの撮影時間は長く、500フレームで5分くらいかかっています。ちなみに、AutoStakkert!3で静止画を初めてスタックしてみたのですが、500フレームでも全く問題なくスタックできました。

そのような条件のミスはありながらも、結果を比べると分解能の差は明らかで、

ASI178MC<ASI294MC<ASI290MM

といったところでしょうか。モノクロのASI290MMが一番細かく見えていて、ASI178MCが冴えないです。ただしこれには二つの要素が絡んでいると推測しています。


1. まずはセンサーの一素子のサイズ。これだけ考えたらより小さいASI178MCが一番トクなはずで、仕上がり画面の分解能はASI294MC<ASI290MM<ASI178MCと上とは逆の順序になるはずです。ASI290MMはモノクロなので、分解能でも2倍トクするとしてもASI294MC<ASI178MC<ASI290MMという順序のはずです。ですが上のほうでも書いたように、一番粗いASI294MCでさえもドーズ限界と同等なので、物理的な素子サイズはあまり結果に効いてこないのかと思われます。あえていうなら、やはりASI294MCの素子サイズの粗さが少目立って、細かいところの描写がしきれていないように見えます。


2. もう一つ気づくことが、コントラストです。ASI178MCとASI294MCでは、ASI294MCの方が細かい描写は少し負けていますが、コントラストと言えばいいのか、模様の強弱はよりはっきりしていると思われます。実はこれは画像処理にも関係するのですが、ASI178MCの方が画像処理に苦労するのです。ASI294MCの方がはるかに簡単にこのレベルの画像が出ます。KYOEIのMさんがいっていたのですが、Full well(飽和電荷容量)の違いではないかと。ASI178MCもASI294MCも同じ14bitカメラですが、飽和電荷容量が全然違います。詳しくはここを見てください。もっと簡単に言い換えると、ASI294MCの方がよりノイズが小さいとも言えますし、ASI294MCの方がより実質的なダイナミックレンジが大きいとも言えます。


ではASI294MCとASI290MMの比較ではどうでしょうか?分解能はASI290MMの方が圧勝ですが、コントラストというか、立体感のようなものはASI294MCの方がまさっているような気もします。撮影したときのゲインが両方とも260と280でほぼ一緒くらいです。そのときのダイナミックレンジは11bitと9bitなので4倍くらいASI294MCの方がいいです。これが効いている可能性もありますが、単に影響の大きい画像処理のせいかもしれません。今一度できる限り同条件にして再比較してみたい気もします。

あと、ASI294MCの素子分解能はおそらく足りていないので、バローで拡大すると改善するかどうかも試してみたいです。それでも下の画像のようにASI294MCのセンサーの大きさを生かして、全体が一度にかなりの高解像度で撮影できるのは相当の魅力です。

2018-05-26-0811_0_lapl6_a_red_IP_RGB


惑星シーズンも始まり、とうとう今年は初のモノクロCMOSカメラZWOのASI290MMを先日KYOEIで購入してしまいました。早速この間CGEM IIとともに試したMEADEの口径250mm、f1680mmシュミカセにとりつけてお庭でファーストライトです。

まず5月21日木星に挑戦したのですが、あまりのシーイングの悪さに画像処理をする気にもならないくらいでこの日は諦めました。ASI224MCとASI290MMの比較をしたかったのですが、そんな差は全く出ないくらいボケボケでした。この日はシュミカセの副鏡の調整が不十分な可能性もあったので、次の日明るいうちにきちんと調整して(実際ほとんどずれていませんでした)から挑戦してみました。でも状況は昨日と同じか、更に少し薄雲がかかっていて霞んでいるような状態。とりあえずこの日はもう惑星は諦めましたが、そういえば今日は月面Xの日かと思い、気楽に月の観望に変更しました。

月面Xは去年の10月に見て以来です。月面Xと月面Vは前回と同じですが、面白かったのは下の画像です。

2018-05-22-1126_6_lapl6_ap1127_Resample20_RS_cut
月面Y?

私には真ん中少し上あたりがどうてもYの字に見えます。しかもかなりはっきり。でも「月面Y」で検索した限り、違う場所をYと言っているページはありましたが、ここをYと言っている例はないみたいです。何かアルファベットになるのには条件が必要なのでしょうか?

あとは普通にXとVです。時間が少し遅かったのかあまり綺麗なXとVにはなりませんでした。

2018-05-22-1104_5_lapl6_ap5148_Resample20_RS_cut
 月面X、でも時間が遅かったせいか少し崩れてしまっています。

2018-05-22-1105_3_lapl6_ap1306_Resample20_RS_cut
月面V。こちらはまだ綺麗でしょうか。
 
撮影はASI290MMで行ったので、上の画像は言うまでもなく全てモノクロです。それぞれ400枚をスタックしています。フルサイズの1936x1096ピクセルで、2.5msの露光時間で、80fps程度でした。

ところが、上の画像の処理で少し問題があったのでメモしておきます。動画からのスタックはAutostakkert!3を使っていますが、これをRegistaxに移しWavelet変換をしようとすると、今回どうしても空間周波数がいいところに合わないのです。普段はDyadicでGausiaanでやることがほとんどなのですが、空間周波数が合わないとLinearにすることもあります。Defaultにすることはまずありません。理由はGausiaanの方にあるDenoiseができないからです。強調していくと細かいノイズが乗ることがあるので、Denoiseが無いと強調しきれないことがあるからです。

この時に何を見るかというと、まず各周波数のPreviewを見て、どれくらいの分解能(細かさ)が強調されるかを理解します。どれくらいの分解能になるかは読み込んだ画像のピクセル数に依るので、新しいカメラなどの場合はサイズが変わり毎回きちんと見る必要があります。ダメな時の例として、例えばLinearだと6段階のどれも細かすぎる場合があります。そんな時はInitial layerを一つ増やしたり、Step Incrementを一つ増やしたりしますが、こうすると今度は各段ごとの差がつきすぎて、6段階のうち細かすぎるのと荒すぎるのがほとんどで1つか2つの段しか使えないことが多いです。Dyadicは適度な段差になるので、これがDyadicをよく使う理由なのですが、今回はそれでもどうしても段差が合いませんでした。そこで少し発想を変えて、Autostakkert!3のスタック時の選択のResampleで2.0Xを選びました。こうすることで適度なピクセル数になり、ちょうど空間周波数がうまい範囲に収まりました。うまくいった場合はたいてい下の画面のようにスライドバーの位置が山形になることが多いです。。

IMG_4580
 

さて、その後木星を再度見ても曇り、ベガが上がっていたのでASI294MCでM57を電視しても更にどんどん曇ってきます。23時くらいで諦めて退散しました。

IMG_4571

 

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