ほしぞloveログ

天体観測始めました。

カテゴリ:観測・撮影 > 系外銀河

ゴールデンウィーク中に遠征(30-40分くらいなので近征?)してSCA260とASI294MM Proで撮影したカラス座にあるアンテナ銀河の画像処理についてです。CGX-Lを持ち出したのでかなり大変でしたが、ここで大型赤道儀で外でも撮影できる目処が立ちました。

撮影時の詳しいことはすでに記事にしていて、近場のいつもの場所、


それと、牛岳で2日分です。




画像処理

撮影は計3日間ですが、初日の撮影分は風が強すぎて使い物にならなく、結局牛岳の2日分だけを画像処理に回しました。

露光時間は10分でBaaderフィルターでのRGB撮影です。確かこの撮影の頃にフィルターホイールを1.25インチの8枚のものにしたはずなのですが、まだLは撮ってないです。処理に使った枚数はRGBそれぞれ15枚、9枚、9枚の計5時間30分です。

フラットは撮影から帰った日の5月6日に、夕方の自宅の外で鏡筒に白い袋を被せて撮影したのですが、これは結局うまく合わずに、以前馬頭星雲の時に撮影したフラットを使い回しました。袋を被せたフラット撮影はFS-60CBの頃にやっていて、うまくいってたのですが、大口径ではまだうまくいったことがありません。普段フラットは晴れ、もしくは曇りの日の部屋の中の白い壁で撮影しています。これまで撮影のたびに毎回撮影していましたが、今回の結果を見るとどうも使い回しができそうな雰囲気です。使いまわすためには大きなホコリが入るとおそらくダメになるので、接眼部に着いているカメラなどの機器の取り外しは出来る限り避けたいです。

画像処理はWBPPまでは5月のうちに終わっていて、3ヶ月も放っておいたことになります。その間何度か仕上までトライしたのですがいまいち気に入らなくて、結局前回のM104の決着がつくまで落ち着いて進めることができませんでした。昨日からやっと仕上げにはいりました。

これまでに何度かに分けてPixInsightでストレッチやマスク作りまで終わっていたので、昨日からの作業はほとんどPhotoshopです。何度かやり直してもアンテナ部分がかなり淡く、マスク処理は多少複雑になりました。そのためマスクを作り直すなどの作業は少しありましたが、なんとか炙り出すことはできたかと思います。

「NGC4038: アンテナ銀河」
Image196_pink_deconv4
  • 撮影日: 2022年5月4日21時14分-5日0時5分、5月5日21時14分-6日0時51分
  • 撮影場所: 富山県富山市牛岳
  • 鏡筒: SHARP STAR製 SCA260(f1300mm)
  • フィルター: Baader RGB
  • 赤道儀: Celestron CGX-L
  • カメラ: ZWO ASI294MM Pro (-10℃)
  • ガイド:  f120mmガイド鏡 + ASI290MM、PHD2によるマルチスターガイドでディザリング
  • 撮影: NINA、Gain 120、露光時間10分、R: 15枚、G: 9枚、B: 9枚の計33枚で総露光時間5時間30分
  • Dark: Gain 120、露光時間10分、29枚
  • Flat, Darkflat: Gain120、露光時間 RGB: 0.07秒、RGBそれぞれ64枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

出来上がった画像を見ると、まだ恒星サイズが大きいのではと思いました。露光時間が長くて揺れが出たのかと。やはり10分露光でなく、5分露光位に抑えておいた方がいいかもしれません。

下のアンテナ部は先っぽの巻き巻きも含めてそこそこ出たと思います。それでも上のアンテナの先端の広がりがあるはずなのですが、そこまでははっきりとは写りませんでした。

あと銀河の細部がもう少し出てくれてもよかったかと思います。銀河の下部にアンテナ部との境があるように見えて、最初画像処理のせいかと思いましたが、どうもリアルにあるようです。

いつものAnnotationです。

Image196_pink_deconv4_Annotated

少し斜めになってしまっています。もうなにも記憶はありませんが、あまり真面目に回転角を合わせていなかったようです。


まとめ

牛岳という、少なくとも普段撮影する自宅よりは十分暗い場所で、結局2日にわたって5時間半のアンテナ銀河の撮影でしたが、それでもアンテナ部分はかなり淡かったです。マスクを駆使してやっと出ましたが、結構大変でした。特に銀河もう少し解像度が出るかと期待していましたが、シンチレーションと露光時間によるのかと思います。またいつか機会を見て撮影してみたいと思います。

さて、さらに溜まっている画像処理を進めることにします。

溜まっていたSCA260の画像処理をやっと再開します。

そもそも、なんで画像処理が全然進まなかったのかというと、まずここ数ヶ月ひとえに忙しかったのはあります。やっと時間ができたと思ったらSV405CCの評価が入ったりしたのもあります。でも一番の原因は、今回のM104の処理を全くやる気にならなかったからです。欲張って、
  • ASI294MMのbin1
  • PowerMATE2倍+ASI294MMのbin2
を一度に比較しようとしたのがダメでした。2つの処理をいっぺんに公平に比較というのはものすごく気を使うので、いまいちやる気になりません。でもこれを終えないと、まだゴールデンウィーク前後に撮った画像の処理も進まないので、とにかく処理してみます。


まずはM51の時と同じbin1で

撮影はもう3ヶ月以上前のことになります。メモを元に記事を書きます。

2022年4月23日、月も下弦の時期になり、夜の前半は月のない空になります。休日の土曜の夜なので気兼ねなく夜更かしできます。

夕方くらいから準備を始めます。場所はいつものように自宅の庭。重いCGX-Lをえっちらおっちら運びますが、揺れのない撮影ができると思えば全然苦になりません。暗くなり始めくらいで極軸調整も早々と済ませて、あとは暗くなるのを待ちます。

対象は迷ったのですが、M104ソンブレロ銀河に決定。南の低空で撮れる時期がある程度限られるからです。目標は上と下の間にあるモジャモジャ。前回VISACで撮影した時は心眼で見ると何か見えるような気がするくらいのものです。



三つ子銀河の撮影で分かったように、CGX-Lも威力は凄まじく、それ以前から使っていたCGEM IIに比べて劇的に揺れを抑えてくれます。

ただし、SCA260の1300mmの焦点距離がちょっと短いです。一つ前に撮影したM51は、まずはバローなど入れる前にASI294MM Proのbin設定を1x1にあえてして、高解像度で撮影し、中心部をクロップしました。今回の撮影の時点ではまだM51の画像処理まで進んでいなかったので、これが正しい判断なのかまだできていませんでした。なので、バイアスやダーク、フラットダークなどが使い回して楽なこともあり、とりあえず設定を変えずにこのまま撮影することにしました。当然露光時間とゲインも使い回しのために変えずに10分と240のままにします。RGB撮影なのですが、本当はLが欲しいところ。でもまだフィルターホイールをこのときは新調していないので(その後、8枚のものに交換しています)5枚のままで、全部埋まっているので今回は諦めます。


撮影開始

撮影開始は天文薄明が終わる20時頃。撮影ソフトはNINAです。実際に10分露光で撮影を始めて何枚か結果を見ますが、どうもイマイチです。一枚一枚を見ている限り真ん中のモジャモジャさんは全く見えていません。これはスタックすれば見える可能性もあるので、まあよしとします。でも恒星が小さくならないのです。最初ピントズレかと思いNINAのAF(オートフォーカス)機能で何度か確かめましたが、HFT8程度が限界。PHD2のグラフを見てみると揺れ幅が+/-数秒とかなり大きいです。一度カメラをNINAから切断して、SharpCapの100ms位の短時間露光で見たのですが、揺れがかなり大きいです。最初シンチレーションかと思いましたが、外に出てみると、風が強い!設定時はそれほどでもなかったのですが、徐々に強くなってきたみたいです。

こんな状態なので結果はダメかもしれませんが、せっかくの月のない休日の夜なので、そのまま撮影を実行します。

撮影終了は、月が出てくる午前1時ころ。本当はもう少し予備で撮っておこうとしたのですが、あまりに風が強くてPHD2の信号で見ると時折10秒以上の幅で激しく揺れるようになってきたので、ここで撤収です。といっても、昼間に太陽を撮りたいので、赤道儀はそのまま片付けずに、万が一の雨に備えてカバーのみかけておきます。(といっても、次の日は結局晴れずに、太陽を見ることなく昼に片付けてしまいました。)

画像処理

撮影フォルダを見てみるとR: 8枚、G: 9枚、B: 10枚が撮れていました。そのうちR: 5枚、G: 7枚、B: 7枚を画像処理にまわします。
  • WBPPですが、なぜか格子状のノイズができます。いろいろ探ったのですが、どうもImage Integrationのところが問題なようです。枚数が少なくて、Percentile Clippingを推奨されるのですが、これにするとダメでいつものWinsorized Sigma Clippingにしたら消えました。
  • また、Image Registrationのところで、RGBどれも2枚ほど弾かれうまくいきません。Image RegistrationのNoise reductionを2に増やし、この問題を回避しました。
  • Local Nomarizationで失敗してしまいます。Interactive modeで色々試して、「Scale evaluation method」を「Multisale analysis」とすると回避できることがわかりました。
  • あと、PCCでどうも色が安定しません。この時は青っぽくなってしまいました。

PI、Photoshopともに、できるだけ素直な画像処理を心がけました。特殊なことは星マスクと銀河部分のマスクを作ったくらいでしょうか。細部出しもPhotoshopの範囲内で済ませています。

結果です。bin1だと画像サイズが大き過ぎでこのブログだとアップロードできないので、解像度を半分に落としてます。

Image10_RGB_crop_ABE_ABE_PCC_DBE_AS_HT_SR2_s


PowerMATEとbin2設定で

次の撮影は4月24日。今度はTeleVueの2倍のPowerMateを入れてやり、ASI294MM Proの設定でbinを2x2にして撮影してみます。対象は同じくM104です。

IMG_5305

IMG_5308

こちらも10分露光は変わらず、Gainは120にしています。PowerMATEで拡大してるので実質F10と暗くなっているため、Gainは4倍のもう120だけ上げ、240にした方が良かったかもしれません。

フラットフレームですが、夕方のほうの薄明で白色のごみ袋をかぶせて撮ってみることにしました。ただし、刻一刻と暗くなり時間変化が大きいので、枚数を限ってRGBそれぞれ32枚とします。条件を同じにしたいので、RGBすべて10秒露光とします。BGRの順にとったのですが、Gが少し暗すぎるかもしれません。Rは比較的明るくなるので、まあ大丈夫かと思います。

ただし、周辺減光がかなり大きかったせいか、どうもこのフラット補正はうまくいかなくて、4隅に大きな補正失敗部分ができてしまいました。たまたまなのか、この鏡筒+PowerMATEのせいなのかわわかりませんが、もし今後もこの組み合わせを続けるなら、トリミング前提で使う必要があるかもしれません。

後で画像で示しますが、フラットフレームを見ると、ホコリがセンサー面とフィルター面の両方にいくつか付いてしまっているようです。やはりカメラ周りをいじると必ずホコリが混入します。入れ替えをなくすという点からは、バロー無しでbin1x1のなしで固定してしまった方がいいのかもしれません。


画像処理は比較しやすいように、bin1の時と同様にできるだけ素直にすませました。あと、PCCでどうも色が安定しません。この時は赤っぽくなってしまいました。

結果です。周辺減光が残っていますが、とりあえず残しておきます。

Image39_RGB_PCC_DBE_ASx3_HT_SR


比較

さて、ここまできてやっと比較です。

原理的には分解能は同じです。
  • bin1を使ったものはより広角に撮影できますが、12bitのダイナミックレンジしか使えません。ピクセルサイズが小さくなり暗くなるので、その分ゲインを240にしていて、実効的なダイナミックレンジはさらに不利になります。
  • 2倍のPowerMATEとbin2を使ったものは、撮影範囲は各辺2分の1、面積で言うと4分の1ですが、14bitのダイナミックレンジを使えます。ゲインはbin2の時のデフォルトの120としましたが、この時も実質F値がノーマルの5から10になり、明るさでいうと4分の1と暗くなるので、ゲインは4倍明るい240のほうがよかったかもしれません。

銀河部を拡大して比較します。上がbin1で、下がPowerMATEにbin2
final

final

微恒星はPowerMATEで拡大した方がシャープに見えます。でもこの差はbin1の時は風が強かったことで説明できそうです。銀河部はむしろほぼ同じか、bin1のほうが心持ち細部が見えている気がしますが、それでもそこまで大きな差ではありません。画像処理にも微妙な違いがあるので、そこで説明がつくと思った方が良さそうです。

もしかしたらもっと差が出るのではと思っていたのですが、結論だけ言うと、このくらいの差ならば個人的にはこれは拡大せずにbin1で撮影した方がメリットが大きいと感じました。ダイナミックレンジは確かに損しますが、そこまで大きな差になるようには見えないのと、広角でも撮れるので後からトリミングなどできて楽しいこと、トリミング前提なら縦横を気にしなくもていいので、撮影時のカメラの回転も省けるかもということ、そして何よりM51の時にも書きましたが、カメラをわざわざ付け直したりしなくていいのでホコリが入らないことです。


PowerMATEの入れかえによるホコリの混入

今回、PowerMATEを入れ替えたためのホコリの影響はかなりのものです。まずは入れ替える前のフラット画像がこれくらいです。
masterFlat_BIN-1_FILTER-R_Mono
PixInsightで強度にオートストレッチしたものにABEの1次をかけているので、相当あぶり出したような状態です。よくよく見ると無数の淡いリングが見えるような気がしますが、この程度では画像処理には全く影響がないと言っていいかいと思います。

次が、今回PowerMATEに入れ替えてから撮影した後、何も状態を変えずにフラットフレームを別撮りした時です。
masterFlat_BIN-2_FILTER-R_Mono
少なくとも濃い小さなリング多数と、少し淡めの大きなリングが多数、はっきりと写っています。小さなリングはセンサーの保護ガラス面についたホコリ、大きなものはフィルター面に付いたホコリです。今回はPowerMATEをどう取り付けたらいいかで何度か入れ替えをしたので、部屋の中ですが30分程度はカメラ、フィルターを暴露していたと思います。入れ替え方法は確立したので、今後はもっと短時間になりもう少しマシにはなるはずですが、(特に、外で入れ替える場合は)ホコリの混入を0にするのは難しいと思います。

一応補足しておくと、これくらい埃があっても、個々のライトフレームではリングは多少見えますが、きちんとフラット補正した場合は仕上がりにはほとんど影響がなくなります。

それでもここのライトフレームに影響があるのが嫌なので、この後この埃を掃除したのですが、再び元のレベルまで戻すのにかなりの苦労をしました。掃除してチェックしての繰り返しなので、1時間以上の作業になります。できることならこの作業は避けたいです。


結果

その後、bin1で撮ったものとbin2+PowerMATEで撮ったものをまとめてPixInsightで処理しようとしたのですが、画像サイズも解像度も違っているものをまとめて処理する方法がわかりませんでした。calibratedまでされたものをうまくregistratioinできません。5枚の1binと5枚の2binファイルをStarAlignmentで一合わせしようとした時、デフォルトだとどちらか5枚のみ、Star DetectionのAllow clusterd sourceをチェックすると少しマシで最高7枚の位置合わせに成功したましたが、それでもStar pairを見つけるのがうまくいかないです。何かうまい方法があるのでしょうか?

というわけで、今回は結果としては、周辺減光が少なく、広い範囲で選択でき、銀河部が多少細かく出ているように見えるbin1を採用します。恒星はbin2+PowerMATEのほうがシャープですが、周辺減光が激しく不採用とします。

Image10_RGB_crop_ABE_ABE_PCC_DBE_AS_HT_SR2_cut
  • 撮影日: 2022年4月22日20時1分-4月23日1時18分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: SHARP STAR製 SCA260(f1300mm)
  • フィルター: Baader RGB
  • 赤道儀: Celestron CGX-L
  • カメラ: ZWO ASI294MM Pro (-10℃), bin1
  • ガイド:  f120mmガイド鏡 + ASI290MM、PHD2によるマルチスターガイドでディザリング
  • 撮影: NINA、Gain 240、露光時間10分、R: 6枚、G: 7枚、B: 6枚の計19枚で総露光時間3時間10分
  • Dark: Gain 240、露光時間10分、64枚
  • Flat, Darkflat: Gain 240、露光時間 RGB: 0.03秒、RGBそれぞれ128枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

前回を更新したと言えるレベルではないので、また来シーズンリベンジしてみます。


まとめ

やはりフラットフレームのホコリを見ると、できる限り状態は変えない方が得策な気がします。本当に解像度がもっと必要になる時、例えばシンチレーションで制限されず、口径とピクセルサイズで制限されるようなことがある場合に、bin1とPowerMATEで試すことは将来あるかもしれません。

とにかくやっと3ヶ月前の画像処理が終わりました。まだ溜まっているので、順次進めていきたいと思います。
 

今回のターゲットM51子持ち銀河、形は派手ですが思ったより小さな銀河です。焦点距離1300mmのSCA260では少し小さすぎて、真ん中だけに来てしまい分解能が出るか心配です。

実はM51の撮影日は4月2日、画像処理は4月末と、もうはるか昔になってしまいました。その後連休に入り、連日の撮影とその日その日のブログ書き、後半は別の原稿書きと、全然画像処理関連のブログ書きが進んでいません。これではダメだと反省し、記憶を掘り起こして書くことにします。


今回の撮影の目的

今回のM51の撮影の動機は2つあって、
  1. CGX-Lで揺れが少なくなった場合のRGB処理がどうなるか
  2. SCA260で小さな銀河を撮影するときに、焦点距離1300mmでどうやって大きく取るか
の2つです。

前者は前回すでにCGX-LでASI2400MC Proを使い、カラーでは撮影しています。揺れが減ったおかげで相当な分解能が出ましたが、今回はモノクロのASI294MM Proで撮影するために、ピクセルサイズが少し小さいこととモノクロなので、さらに分解能が出るはずです。



もう一つは今後の銀河撮影の方向性を探るための最初の一手です。SCA260は大口径の割にF5で焦点距離があまり長くなく明るいために、大きな銀河はいいのですが、小さな銀河では少し焦点距離が不足します。これを解決するのはいくつかの手があるのかと思います。


小さい銀河をどう撮影するか?

パッと思いつくのが

A. 2倍程度のバローレンズを入れて、撮影する。
  • メリット: 倍率が上がるため、分解能は上がる。
  • デメリット: F10となり暗くなるため、明るさは4分の1となる。

B. bin 1x1: 8288x5644で撮影する。
  • メリット: カメラの分解能を2倍にするため、広い範囲を撮影しながら分解能があがる。
  • デメリット: ピクセルあたりの感度が4分の1になるため、明るさは4分の1となる。ダイナミックレンジが14bitから12bitに落ちる。

A. B. 共に暗くなるため、ゲインを上げる(120から、4倍の240にするなど)などの補償が必要となる可能性があり、リードノイズは得しますが、ダイナミックレンジを損する。B.の場合は実質10bIt (1024諧調) 程度までダイナミックレンジが小さくなる可能性があります。


実際に撮影してみて

今回のM51の撮影では、まずは簡単なBを試しました。その上で、Bは実際に撮影してみて、さらにメリット、デメリットがあることに気づきました。

メリット:
  • 少し離れたところの小さな銀河などの思いもよらない天体が入っていて楽しい。
  • 画像処理で後から縦横自由に回転できる。->撮影時の縦横もあまり気にしなくていい。
  • 光学系を取り替えなくていい。->ホコリが混入しない。

デメリット: 
  • 画像1枚のサイズが4倍になり、処理が重くなる。->大したことはなかった。
  • ダークを一から取り直し。
どれも最初はあまり気にしなかったですが、この撮影以降に実はM104を撮影していて、こちらはA. B.両方とも試しています。Aを試して一番問題だったのが、バローレンズを入れるときと外した時にホコリがセンサーの保護ガラス面についてしまって、その後の掃除が大変だったことです。まだM104の画像処理は進んでいないので仕上がりを見ての判断はできませんが、結論はもう出ていて「できる限り光学系はいじらない」です。ホコリがつくと画像処理が途端に大変になります。全部のホコリを取るのはかなりの手間と神経を使います。多少ダイナミックレンジが狭くなろうとも、ホコリが入った時の手間の方が遥かに面倒です。

撮影はいつものNINAです。でもその時のことはほとんど忘れてしまったので、あまり書けません。その時の画面をiPhoneで撮ったのを見ると、この時点である程度分解能出てますね。あと、、10分露光と長時間で、風が少しあったせいか、途中から結構揺れていたのを覚えています。

(2022/5/12 追記: 撮影直後にメモっておいたのがみつかりました。以下「 」を追加しておきます。)
「新月期、相変わらずの自宅撮影です。本当は遠征したい気持ちもあるのですが、この週末はいろんな書き物が溜まっていて自宅束縛で、せめてもの放置撮影です。

CGX-Lをなんとか稼働することはできたので、振動対策がある程度できたと考え、分解能が次の何かで制限されるはずです。そのため、モノクロでまずはカメラの分解能を稼いでみます。

今回のターゲットはM51子持ち銀河です。以前VISACで一度撮影していますが、カメラがカラーのASI294MC ProからモノクロのASI294MM Proになっていること、鏡筒の口径が20cmから26cmになっていることなどが有利な点です。



しかも今回はASI294MM Proのbin1での撮影をしてみます。モノクロにしたことですでに解像度は上がっていますが、SCA260の焦点距離が1300mmとVISACの1800mmに比べて短いです。M51だと中心付近で小さく写ってしまうため、カメラの解像度を上げることで分解能を上げようという試みです。もう一つの手が2倍程度のバローレンズを使うことです。どちらが有効か分からないので、まずは簡単な方から。バローは次回以降で試そうと思います。bin1で解像度を上げ、ダイナミックレンジを犠牲にするのがいいのか、バローで解像度を上げることで星像がボケるかもしれなのか、実際に比べてみたいと思います。

今回でCGX-Lの撮影は3回目となりますが、なぜかDEC、RA両方ににfailが出るようになってしまいました。一度に一方だけだったと思うのですが、この日は数回試して、毎回両方とも出てしまいました。また一度だけですが、初期アラインメント後、プレートソルブの時から赤道儀のモーターが全く動かなくなってしまいました。画面は流れていかないので、追尾はしているようです。しかたないので一旦電源を切ると元に戻って、今度は初期アラインメント、自動導入、プレートソルブと順調にいきました。まだ露呈していない不具合がある可能性もあり、さらなる修理を含めて注意深く見ていく必要があります。

撮影はいつも通りNINAを使って。10分露光でRGBとHαと念のためOIIIの少し撮っておこうと思っています。

実際撮影を始めると、まだ赤経が周期的に揺れます。どうもこれはやはりCGX-Lの癖のようです。赤経のゲインを上げ揺れを抑え、赤緯のゲインを下げることでわざと揺らしてやり、同じくらいの揺れ幅にしてやりバランスを取ることでかなりマシになりました。

その後少し星像が甘く見えたので、オートフォーカス機能を使ってピントを注意深く合わせました。銀河の細かい構造も出てきて、すでにこの時点で前回のVISAC仕上がり画像くらいには迫っていそうなので、結果が楽しみです。」

IMG_5172


画像処理は銀河の中心部を出すのに苦労しました。三つ子銀河の時はかなりシンプルな画像処理でしたが、今回はDeconvolutionやEZ Star Reduction、さらにマスクを多用したり、ノイズ処理など、結構な処理過程をしています。

撮影した画像と採択した画像はR: 7/11, G: 7/11, B: 10/13, Hα: 3/3ですが、揺れがあってもかなり甘めに採用しています。結果少し星が流れてしまっています。 


撮影結果

結果を示します。M51は小さくしか写らないので、周りをかなりカットしています。向きは迷ったのですが、回転させて縦置きにしてみました。ここら辺の自由が効くのも広角で撮ったメリットですね。

Image199_ABE_pink_crop_DBE_Decon_HT_SR5_rot_tw
  • 撮影日: 2022年4月2日20時32分-4月3日3時50分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: SHARP STAR製 SCA260(f1300mm)
  • フィルター: Baader RGB、Hα
  • 赤道儀: Celestron CGX-L
  • カメラ: ZWO ASI294MM Pro (-10℃)
  • ガイド:  f120mmガイド鏡 + ASI290MM、PHD2によるマルチスターガイドでディザリング
  • 撮影: NINA、Gain 240、露光時間10分、R: 7枚、G: 7枚、B: 10枚、Hα: 3枚の計27枚で総露光時間4時間30分
  • Dark: Gain 240、露光時間10分、64枚
  • Flat, Darkflat: Gain 240、露光時間 RGB: 0.03秒、Hα: 0.3秒、 RGBとHαそれぞれ64枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

露光時間も高々4時間半でそこまで大したことないので、多少ノイジーなところもありますが、自宅の庭でここまで出るのなら、私的にはかなり満足です。背景の両側から挟み込むような淡いヒゲもそこそこ見えています。

結論としては、バローなしでのbin1x1で解像度はすでに十分そうです。もしかしたら意外にbin2x2でもいけるかもかもしれません。

反省点としては、星の輝きがイマイチでしょうか。三つ子銀河をASI2400MCで撮った時ほどの輝きが出ていない気がします。あと、撮影時多少揺れたので、採択率をかなり甘くしました。そのため少し星が流れたのが惜しいです。

あと、Twitterで蒼月城さんに「銀河中心のオレンジがあまり出ていないので、途中でRを落としたことはないか」とのご指摘をいただきました。確かにその通りで、最後にHαを加えた時に全体が赤っぽくなったので、少し赤を落としました。蒼月城さんのコメントは具体的でとてもありがたいです。私自身、銀河の画像処理はやはりまだ経験不足で、今後いくつか撮影して色々試す必要がありそうです。今回は自戒の念を込めて、そのままにしておきます。


その他のカット

カットする前のオリジナルの画像です。やはりかなり小さい印象になってしまいます。
Image199_ABE_pink_crop_DBE_Decon_HT_SR5_low

縦横半分にしてみます。バローで2倍に撮ったら以下くらいの大きさになります。
Image199_ABE_pink_crop_DBE_Decon_HT_SR5_half

これでもいいですし、最初に示した縦向きにしたのもいいのかと思います。ここらへんの自由が効くのが、bin1x1で広角で撮影したメリットかと思います。

同じ配置で、以前VISACで撮った画像も出しておきます。もう雲泥の差ですね。
integration_PCC_AS_HT_SNP3_cut


Annotattionも載せておきます。冒頭に載せたものと、
Image199_ABE_pink_crop_DBE_Decon_HT_SR5_rot_Annotated

オリジナルのものを少しだけカットしたものです。こちらは右上の方にIC4263が認識されています。
Image199_ABE_pink_crop_DBE_Decon_HT_SR5_cut_Annotated1



まとめ

今回の結論としては、bin1x1で系外銀河撮影は十分な解像度がでる。揺れはCGX-Lで相当改善されているので、これ以上はシーイング支配になってくると思われます。ダイナミックレンジに関してはかなり心配していましたが、まあなんとかなりそうです。ただ、恒星の表現が少し難しかったので、そこら辺には効いてきているのかもしれません。ここら辺のきちんとした評価はかなり難しいですが、いつか定量的に確かめてみたいです。

画像を回転させることも楽しいです。ホコリのことも考えると、広角のbin1x1で接眼側をいじらない方が遥かにメリットが大きいのではというのが正直なところです。一応、既に撮影済みの次のM104の画像処理で、bin1x1と、バローでbin2x2での撮影を比較しますが、よほどのことがない限り、今後はbin1x1で済ますことになりそうです。

全然関係ないですが、M51を見るといつもスタートレックのエンタープライズ号を思い出すのは気のせいでしょうか?

今回は赤道儀をCGX-Lに変えてからの初の撮影になります。


まずは結果から

CGX-Lを三つ子銀河でテストしました。

「M65、M66、NGC3628: 三つ子銀河」
Image206_pink_ASx4_bg4
  • 撮影日: 2022年3月27日22時33分-3月28日1時56分、3月29日21時50分-3月30日2時35分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: SHARP STAR製 SCA260(f1300mm)
  • フィルター: 無し
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • カメラ: ZWO ASI2400MC Pro (-10℃)
  • ガイド:  f120mmガイド鏡 + ASI290MM、PHD2によるマルチスターガイドでディザリング
  • 撮影: NINA、Gain 150、露光時間10分、34枚で総露光時間5時間40分
  • Dark: Gain 150、露光時間10分、64枚
  • Flat, Darkflat: Gain 150、露光時間 0.01秒、128枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

銀河の細部と浮遊感、NGC3628のヒゲとM66の周りのモヤ、微恒星の数、恒星の点像と自然な具合など、個人的にはかなり満足しています。いろんなことが実を結んだ結果だと思います。三つ子銀河は3500万光年離れているそうです。この画像を見ていると、光が3500万年も旅して地球に届いたのかと、改めて実感します。

Annotationを見ると、かなり小さいPCG銀河もたくさんあることが分かりますが、恒星と区別できて銀河とわかるものが多いです。これもまた面白いです。

Image206_pink_ASx4_bg4_Annotated


改善の理由

一番大きなのは、頑丈な赤道儀を手に入れることができたおかげです。昨年末にSCA260がきてから約半年、CGEM IIとともにいろいろ苦労しましたが、新しいCGX-Lでとうとう揺れの少ない撮影を実現することができました。SCA260はカメラなども入れると15kgを超える重量級の鏡筒になってきます。耐荷重18kgのCGEM IIならなんとかなると思っていましたが、最近のM100M101などの系外銀河撮影すると、揺れの影響で細部が再現できないことを実感するようになってきました。

ASI2400MC Proはお借りしたものですが、フルサイズでピクセルサイズ5.94μm、SNR1sが0.11lx(実はこれほとんど情報がありません。やっとここで見つけました。)とかなりの高感度です。

画像処理もこれまでの経験が成果として出ている気がします。特にここ最近で始めたdeconvolutionは今回細部を出すのに効果がありましたし、今回ノイズ処理に関する処理をほとんどしなかったために、ずっと悩んでいたノイズ除去の時に背景に出てくる大きな構造のモヤモヤもありません。これも私的には高ポイントです。


撮影

3月初めに借りたASI2400MC Proですが、天気があまり良くなくて、なかなか試すことができませんでした。その返却期限が4月末なので、なんとか成果を出さなくてはと思いと、CGX-Lを早く試したいというのでちょうどいい機会でした。

撮影日は3月末。以前の報告で撮影時のことは少し書いていて、露光時間はテストをしてみると10分でも4隅まで点像を保ちます。



もちろん揺れて伸びる場合もあるのですが、かなりの率で点像になるので十分実用範囲です。それよりもまだ不思議なのは、天頂に近づくと突然流れ出すのです。赤道儀を反転すると流れるのは無くなります。これはこの時だけでなく、これ以降も同様の状況で繰り返し起きています。何らかのたわみなのかと思いますが、むしろ水平に近い方がたわみの変化率は大きい気がするので、少し腑に落ちません。今のところオフアキの視野が(安価なものなので)狭く星の数が確保できずに実用的でないですが、いずれきちんとしたオフアキに移行することなると思います。

あとは特にトラブルもなく、撮影は2日にわたっていますが、普通に撮影は終わりました。


画像処理

画像処理に使えたのは55枚中、34枚でした。流れたものや明るくなってしまったものなどを除き、最初使えると判断したものが36枚、途中PixInsightで2枚弾かれました。

画像処理をするにあたり、PixInsightでスタックしてまず驚きました。この時点ですでに、ものすごく精細に出ています。

masterLight_BIN-1_EXPOSURE-600.00s_FILTER-NoFilter_RGB
スタック直後の画像をオートストレッチしたもの。

ところが、背景がかなり乱れていることもわかりました。フラットフレームはいつも通り明るい壁を写したのですが、これでは補正しきれなかったようです。周辺減光はまだいいのですが、妙な迷光があります。左上と右下に太い線のようなもの、真ん中に円形の光芒です。今のところまだ原因は不明です。円形の光芒は以前調べた通りフォーカサーの可能性があります。撮影時、結構周りが明るかったからです。このため、周辺部は仕上げ用にはクロップしています。クロップした上でも、これらの除去に少し苦労しましたが、後の画像処理は普段と比べてもはるかに楽なものでした。よく言う「素材がいいと画像処理が楽」というやつでしょうか。

揺れが小さいこと、さらにシーイングもよかったのかと思いますが、とにかくシャープなので、シャープ系の画像処理をほとんど必要としません。四隅を見ても、ほぼ完璧な点像です。

masterLight_600_00s_FILTER_NoFilter_RGB_integration_mosaic

シャープさ改善関して使ったのはdeconvolutionのみで、銀河の細部がかなり出るなど、これもかなりうまく行きました。deconvolutionに関しては、3回目の使用になってやっと色々とパラメータを調整できる余裕が出てきました。重要だったのはWaveletによるノイズリダクションで、うまくそろえてやらないと背景のノイズを逆に増やしてしまいます。マスクである程度回避できますが、銀河の周りと背景の境はマスクではどうにもなりませんでした。

comp1
銀河内部の解像度が上がっているのはわかりますが、
銀河周辺にボツボツができてしまっています。

これを直すためにWaveletのパラメータをいじる必要がありました。
 
comp2
銀河周りのボツボツが、かなり軽減されているのがわかると思います。

しかも今回は、deconvolutionできちんと恒星が小さくシャープになることが確認できました。これは初めてのことでしたが、やはり素材によってうまく処理できるものなのでしょうか?

露光時間も6時間分とそこそこあるので、背景ノイズもほとんど困ることはなく、こちらもノイズ系の画像処理はしていません。

あと、恒星の色がかなりきちんと出て、輝いて見えるのもうまくいきました。私的にはここまでうまく出たのは初めてだと思います。やはりこちらもシャープさが効いているのかと思います。


比較

最終的な結果は改めて上を見ていただくとして、前回の贅沢電視観望の記事で同じ三つ子銀河を見たものから処理したのはとは、流石に雲泥の差があります。

さらに、以前TSA-120で撮影した三つ子銀河と比べてみます。当時はうまく撮れたと思っていて、タカsiさんからもコメントをいただいていました。でもさすがに今回のは全然違います。細部はそこそこ出てたと思いますが、一番の違いは微恒星の数です。

light_BINNING_1_integration_DBE_ST_PCC_SNP_all_PS3

撮影時の数字を比較しても歴然とした差があります。TSA-120とSCA260を比較すると、口径が260mmで2倍強なので明るさで4倍以上、露光時間が5分から10分で2倍なので、1枚あたりで計8−9倍情報があります。焦点距離はTSA120の方が900mmで1300mmのSCA260より明るいので(1300/900)^2 = 2.1倍違い、トータル露光時間は3時間と今回の6時間で2倍有利なので焦点距離の違いとほぼ相殺、ピクセルサイズが294MCの4.63μmと2400MCの5.94μmで1.6倍有利。こう考えると、1ピクセルに入る光子で15倍くらい違いがあります。さすがにこれだけ違うと結果も違ってきて当然で、ここら辺が特に暗い微恒星の数、銀河の細部に効いてくるのかと思います。
 
数字上ではこれだけの違いがありますが、これをきちんと画像として反映させるのには、赤道儀とのバランスというものがとても重要だと、今回思い知らされました。


まとめ

SCA260が来て約半年、やっとここまで出ました。鏡筒と赤道儀の相性はやはり大切です。カメラは今後またASI294MMProに戻ります。モノクロなのでさらに分解能が出せるのか、もう少し探ります。あと、画像処理ではM51とM104が残っています。だんだん初夏の星座になりつつあり、もう銀河まつりも終盤を迎えると思いますが、もう少しこのセットアップで撮りたいと思います。



タイトルの通りCGEM IIと260でのおそらく最後の作例となります。対象は M101回転花火銀河で、これも前回のM100に続き、馬頭星雲のついでに後半に撮影していたものです。


反転時のトラブル

ただ、もう1ヶ月以上前のことになるので、ほとんど記憶がないんですよね。唯一覚えていることが、USBハブの破壊です。

IMG_4704
と、こんな感じです。

赤道儀の反転の時にやらかしました。子午線近くになるとNINAが自動で反転してくれるのですが、これまでうまくいっていたので油断してました。富山は日本海側なので、北方向が街で普段は北の空を撮ることはほとんどありません。北の空での自動反転は初めてだったのです。撮影中は自宅からリモートで画像などをちょくちょくチェックしているのですが、なぜかちょっと前から画像が送られて来なくなって「あれ?バッテリー切れか何かか?でもまだ早いな?」と何の気なしに外に出て愕然としました。どうやら反転の際の回転中にケーブルがどこかに引っかかって、引っ張られてしまったようです。上のようにUSBハブのコネクタのところがもげていました。

でもこれ不幸中の幸いで、根元側に繋がっていたCMOSカメラのUSB2.0のコネクタ部や、USBハブの先につながっていたホイール、フォーカサーなどその他の損傷はなかったのです。ひとえに、このエレコム製のハブがこのコネクタ部を弱く作ってくれていたおかげです。接続部を見ても、ちょっとのハンダで固定しているだけで、強度を持たせていないようです。おそらく設計の段階で考えられているのかと思いますが、今回これに助けられました。これ以降もエレコムハブを使うことにすると思います。

根本的な対策としては、引っ張ったら抜けるような構造を途中に入れておくことかと思います。短い延長ケーブルとかでもいいですし、コネクタ変換用のアダプタをうまく使うという手もあるかと思います。USB-Cコネクタなんかはわざとかと思うほど脆弱に作られています。


撮影枚数

こんなトラブルがあり、他のことはほとんど記憶から吹っ飛んでいるのですが、残された画像を見てみると、3分露光で2日渡って撮影していたようです。それでも使える画像枚数は

R: 23/31枚、G: 8/24枚、B: 11/20枚、Hα: 4/10枚

と、トータル85枚で4時間15分撮影して、わずか46枚で2時間18分を画像処理に回すことになりました。これでもかなり甘く採用しているので、本当はもっと落としたいくらいです。Hαは赤ぽちだしだけなのでまだ4枚だけでもいいとして、Gの8枚は少な過ぎです。今回は揺れもそうですが、今見たら1日目に撮った画像はほぼ全滅、薄雲で淡い部分が出なかったのをかなり落としています。本当は撮り増しすべきなのですが、赤道儀も変わるのでとりあえずキリをつけてここまでとします。


画像処理

画像処理はいつものようにPixInsightのWBPPで、前回から始めたDeconvolutionを今回も適用しています。2度目なので少し余裕を持って処理できました。また、EZ Star Reductionで星像を小さくしましたが、今回はかなり小さくなってしまいました。効果の度合いをうまく選べないのが少し辛いところです。

あと、少し画像処理をPixInsightに移していこうと思い、Curve Trasnformationをいじってみました。Saturationを輝度に応じてカーブでいじれるのはPhotoshopではできないので、ここはメリットがあります。でも操作性はやはりPhotoshopの方が上と感じます。例えばPixInsightだとわざわざプレビューを開いて効果を確認しながら試さないといけないとかです。あと、やはりPhotoshopの一番の利点はレイヤーが利用できることかと思います。PixInsightもマスクを駆使することでレイヤーと同じようなことはできますが、やはり操作性は雲泥の差です。ただし、マスクの作成においてはStarNetも含めてPixInsightの方が星に特化されていたりするので、PixInsightで作ったマスクをPhotoshopで使うというスタイルはまだしばらく変わることがなさそうです。


結果

今回は2時間という短い撮影時間だったこともあり、かなりノイジーで苦労しました。結果というと以下のようになります。

Image88_ABE_PCC_DBE_decom_AS_AS_starreduction_SCNR_CT5
  • 撮影日: 2022年3月8日23時26分-3月9日3時26分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: SHARP STAR製 SCA260(f1300mm)
  • フィルター: Baader RGB
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • カメラ: ZWO ASI294MM Pro (-10℃)
  • ガイド:  f120mmガイド鏡 + ASI290MM、PHD2によるマルチスターガイドでディザリング
  • 撮影: NINA、Gain 120、露光時間3分、R: 23枚、G: 8枚、B: 11枚、Hα: 4枚の計46枚で総露光時間2時間18分
  • Dark: Gain 120、露光時間3分、128枚
  • Flat, Darkflat: Gain 120、露光時間 RGB: 0.08秒、Hα: 1秒、 RGBとHαそれぞれ128枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

中心部はまだ明るいので細部がある程度出ていますが、外周はノイズ処理をしたので絵画っぽくなってしまったので、いつかリベンジしたいです。まだCGEM IIでの撮影で揺れが残っているので、今後CGX-Lに変更すると中心部ももう少し出るはずです。

いつものAnottationです。
Image88_ABE_PCC_DBE_decom_AS_AS_starreduction_SCNR_CT5_Annotated


それでも以前のTSA120で撮影した結果と比べるとかなりマシになっています。前回も画像処理は苦労した覚えがあり、結構ごまかしてやっとこれくらい出たのだと思います。

light_BINNING_1_integration_ABE_DBE_STR_DBE_STR_SNP_all_PS4_cuts


まとめ

最近ものすごく忙しくて、画像処理とかブログを書く時間が全然取れていません。実際今回も1ヶ月以上前の画像です。撮影したらその場でいいのすぐにメモ程度でも書いておいた方がいいですね。

さて、次からはいよいよCGX-Lで撮った三つ子銀河の画像処理です。でもその前に色々やりたいことがあって、時間が足りるかちょっと心配です。


 

前回、SCA260で撮影した馬頭星雲のことを記事にしましたが、3月のオリオン座は早くに西の空に傾くため、後半は別の天体を撮影することにしました。撮影が複数日にまたがっていたので、フラットやダークが使いまわせるよう、基本何も変えない同じ露光時間、同じゲイン、同じカメラ回転角が条件です。

少し迷ったのですが、M100に決めました。理由は
  1. 春の銀河まつりに参戦するのは今年の目標の一つであること
  2. M33などの大きな銀河はすでに試したので、少し小さめの銀河を試したかったこと
  3. 以前おとめ座銀河団を広角で撮影した時にM99やM100が小さいながらもかっこよかったから
などです。

 


まだ赤道儀はCGEM IIで撮影したときのものです。撮影は3分露光です。M100は小さいので真ん中らへんに小さく写っているだけです。これで分解能が出るのかが今回の勝負です。

でも結論だけ言うと、撮影した画像を見て早々と勝負に負けました。やはりこれくらい小さい天体を撮ろうとすると、揺れが大きすぎるのです。


撮影のことはもう忘却の彼方に

撮影は3月3日と3月9日の二日に渡りました。最初の3月3日の方はまだ使えたのが
  • R:18/20枚、G:20/20枚、B:20/20枚
とマシでしたが(それでもかなり甘い判断です)、3月9日の方は(もう忘れてしまいましたが、風が多少拭いていたのかと思いますが)使えたのがわずか、
  • R:4/12枚、G:2/10枚、B:4/35枚
と散々でした。画像を見ていると、大きく揺れて2つの点になってしまっているのが多かったです。これを見て、さすがにCGEM IIで系外銀河の分解能に挑戦するのは辛いことが実感できました。まあ、頭では何となくわかっていたのですが、信じたくないバイアスがかかっていたのかも...。

本当は3月3日の撮影でBがまだまだノイジーだなと思い、3月9日はBを重点的に撮り増ししたのですが、使えたBはわずか1割と、この揺れのおかげであまりやる気が起きずに、実際の撮影からかなり日にちが経ってしまいました。とりあえず見えるだけでいいやと重い腰を上げ、やっと画像処理を進めることにしました。


WBPPの変化

PixInsightのWBPPですが、最近いくつか気づいたことがあります。まずBiasファイルですが、これはDarkファイルがBaisを含んでいるために、もう処理には使われていません。CalibrationタブのDark設定のところであえてBiasを含まないというオプションを使うと、「検証の結果、biasを引いたダークは今後はお勧めしない」と怒られてしまいます。かといって、Biasファイルを全く指定しないとエラーで止まったりするので、Master Biasをおまじないで登録しておくことにしています。ちょっとまだ整合性が取れていないようです。

あと、Pedestalというのを入れてみることにしました。これは画像処理の過程で0以下の輝度になることを防ぐようです。
WBPP
最近のWBPPでの設定。

Reference画像をオートで選ぶと、たいていRとかの明るく画質がいいのを選んでくれるのですが、これを基準にしてしまうと例えば暗いBがIntegration時に大量に弾かれてしまうことがわかりました。実際にIntegrationされたのはわずか
  • R:21/22枚、G:16/22枚、B:11/24枚
でした。これは前回の馬頭星雲でも同じことが起きていて、原因がわからなかったのですが、Reference画像をマニュアルであえて暗めのものを選ぶことで回避できることがわかりました。その結果、
  • R:22/22枚、G:22/22枚、B:24/24枚
と全てIntegrationに回りました

RGB合成した画像を見てみると、揺れが平均化されているせいか、かなり真円に近くなりました。
Image27_ABE_PCC_crop_DBE_mosaic01

これだといいと思ってしまうかもしれませんが、一枚一枚は揺れていることと、大きく揺れることもあるので採択率は悪いし、何より銀河の解像度は出ていないはずなのでやはりダメです。


EZ Deonを(少しだけ)使ったdeconvolution

今回の画像処理のポイントは、PixInsightでDecomvolutionを試してみたことです。実はこれまで何回も試していたのですが、一度もうまく行ったことがなく、今回ScriptsにあるEZ Deconを使うことではじめておかしくない結果が得られました。

そもそもDeconvolutionはPSFをあらかじめ作るとか、StarNETであらかじめマスクを作っておくとか、R Range maskが必要とか結構面倒です。しかもマスクをの微調整で結果が劇的に変わったりします。参考にしたのはniwaさんのページ


相変わらずものすごく親切な説明で、素晴らしいです。とても感謝しています。さらにはリンギングを無くすために皆さんでいろいろ議論されたことも、最後の方のリンク先から辿ることができ、かなり実用的です。

それでもこのDeconvolution、なかなかうまくいかないんですよね。なので今回EZ Deconという簡単にdeconvolutionを試すことができるスクリプトを使いました。EZ DeconはEZ Processing Suiteの中の一つで、インストール方法はこちらを見るとわかります。


上のページは英語ですが、niwaさんが日本語でも解説してくれています。


EZ Deconを走らせると、こんな画面になります。
decom1

最初はよく分からないのでおもむろに「How to use EZ Decon」というヘルプボタンを押します。読んでいくと以下のようなことが書いてあります。

1. まずは処理したい画像(リニアステージのもの)を選択し、Star Maskを作れと言います。このスクリプトはまだStarNETのV2には対応していないようなので、今回は別途StarNet  V2で星マスクと作っておいて、スクリプト中で選択しました。

2. 次のレンジマスクはこのスクリプトでおまかせして作ってもらいました。

3. 最後「Deconvolution」タブをに移って、PSFを作れとのこと。なんとこのスクリプト、PSFが「Generate PSF」ボタン一発でできてしまいます。これはかなり楽です。

4. ここからがすごいです。deconvolutionを試すのですが、「Evaluate EZ Decon Run」ボタンを押すたびにタブが増えていき、右の方の「Change Tab to Original」ボタンと「Change Tab to Decon Run XX」ボタンを交互に繰り返し押すと、オリジナルとの違いを簡単に切り替えて比較することができます。基本的に変更できるパラメータはスターマスクをどう扱うかのみ。ヘルプに書いてますが、スターマスクを強調したりソフトにしたりすることで結果の違いを見ます。
  • もし画像がノイジーになるなら、Wavletの強さ(strength)を増やす。
  • もし画像がシャープになりすぎるなら、繰り返し(iteration)の数を減らす。
  • もし恒星にリンギングが出るなら、Star Maskの半径を増やして、恒星をよりカバーする。
とのことです。

5. うまくいきそうなら、最後に下の「Run EZ Decon」を押して実際の画像に反映させます。

でも結局このEZ deconでは、どうしても最後までリンギングが残ってしまい、結果は使わなかたんですよね。その代わり、EZ deconで生成されたPSF画像を使い、niwaさんが解説してくれていた、このページ

のもりのせいかつkさんのGlobal dark 0方法でやることで、リンギングを抑えてうまく細部を出すことができたようです。

decon_comp

左がDeconvolution前、右がDeconvolution後です。EZ Star Reductionもかけてしまったので、恒星の大きさは無視してください。銀河の細部は多少出てるようになったと思います。

というわけで、このEZ Decon、結局は簡単PSF生成ツールとしてしか使いませんでしたが、スターマスクの効き具合の感覚とかを気軽に試して、振る舞いを理解するのにはすごく役に立ちました。deconvolutionで困っている人は、一度同じように試すといいのかもしれません。

ところで、DeconvolutionのLocal supportというのがいまいち何をしているのかわかりません。スターマスクをリンギング防止に使っているのなら、恒星自身のdeconvolutionができていない気もするのです。実際、恒星がスリムになったような効果は見えませんでした。そういうものなのか、それとも撮影条件が悪くあまり効かないのか、もう少し理解する必要がありそうです。

その後、ものはついでにEZ star reductionも適用しました。以前、トール兜星雲の時にも試しましたが、その時はそこまで有用性は見出せませんでしたが、今回はかなりの効果があったようです。


いつものPhotohopでの仕上げ

あとは普通にPhotoshopに持っていっての処理でしょうか。今回少し違ったのは、Photoshopで細部があまり出せなかったことです。すでにdeconvolutionである程度の細部出しができているためでしょうか。試しにdeconvolutionなしの画像をPhotoshopに引き渡し、いつも通り加工するのですが、こちらは細部が出てきます。ですが、出来上がった画像の細部はほぼ同等でした。細部をどこで出すかだけの問題で、その画像が持っている限界があり、ポテンシャル以上のものは出ないということがよくわかりました。まだまだDeconvolutionをたいして試していないので、少し甘い気もしますが、むしろ自然な処理具合な気がしています。今後は(やっとですが)Deconvolutionの方に移行していくことになると思います。

結果です。

「M100」
Image27_ABE_PCC_crop_DBE_decom_stredu_ABE_PCC6
  • 撮影日: 2022年3月3日23時51分-3月4日4時37分、3月10日2時54分-5時1分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: SHARP STAR製 SCA260(f1300mm)
  • フィルター: Baader RGB
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • カメラ: ZWO ASI294MM Pro (-10℃)
  • ガイド:  f120mmガイド鏡 + ASI290MM、PHD2によるマルチスターガイドでディザリング
  • 撮影: NINA、Gain 120、露光時間3分、R: 22枚、G: 22枚、B: 24枚の計68枚で総露光時間3時間24分
  • Dark: Gain 120、露光時間3分、128枚
  • Flat, Darkflat: Gain 120、露光時間 RGB: 0.08秒、RGBそれぞれ128枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

実は赤ポチとか青ポチとか期待してHαとOIIIも撮影したのですが、枚数が少なすぎで諦めました。M100の周りの淡いところがもう少し出るかと期待していたのですが、少し露光時間が足りないのかもしれません。もしくはゲインを例えばもう3倍とか上げた方がよかったかもしれません。

恒例のAnnotationです。M100の他にもNGC4312を始めいくつか銀河があるのがわかります。

Image27_ABE_PCC_crop_DBE_decom_stredu_ABE_PCC6_Annotated

最後に、FS-60CBで撮影した時画像
up_DBE_DBE_PCC_AS_HT_all_disks_back2_rot_denoise_larage_cut
からM100の同じ領域を抜き出して拡大してみます。
FS-60

回転して向きをあわせてますが、左端は映ってない領域でした。恒星はまだいいとして、FS-60CBで撮ったM100の解像度が良すぎてなんか怖いです。


まとめ

撮影途中で揺れているのがわかってしまい、あまりやる気の出なかった画像処理ですが、やってみると意外に実のあるものでした。これまで何度も試してことごとく諦めていたDeconvolutionですが、今回のこのEZ Deconでできなかったらもう2度とやらないかもしれないと思いながらやりました。まだ満足とはいきませんが、今後続けていく気にはなりました。それでもFS-60CBで撮ったのが今思うとすごすぎます。SCA260の口径が大きくてもまだ揺れが大きくて性能出しきれていないのでしょう。

まだCGEM IIで撮影した、M101が残っています。サクッと終わらせたいのですが、とにかく忙しくてなかなか時間が取れません。某天文雑誌の原稿もやっと目処がついてきました。その後、晴れてやっとCGX-Lで三つ子銀河と、M51の画像処理ができます。


前回の記事で、SCA260の揺れの対策のことを書きました。



今回はその成果を見てみようと、1作例目でLRGBで撮ったM33にHαで追加撮影して、赤ポチを入れてみようと思います。赤ポチを入れる事自体初めてなので、どうなるかとても楽しみです。


赤ポチとHαバブル

今回はいきなり結果から見せることにします。赤ポチが入ると相当派手になります。
Image111_DBE_PCC_ASx2_PCC3_bright4

今回注目したのが銀河の周辺部にある泡のようなHαの丸いかたまりです。バブルみたいに見えますね。これはどう言う過程で生まれるものなのでしょうか?一個一個が超新星爆発?とにかくここを出したくて、かなり盛ってみたというわけです。

そもそもHαで見ると、なんで銀河内にこんなに明るいところが点在しているのでしょうか?「赤ポチ」という言葉が使用されるのはアマチュア天文に限られているようですが、それぞれの場所で何かHαで光る物理的な過程があるはずです。我々の銀河も、天の川を撮影するとよくわかるように、断面で見るとHαで光っていることがよくわかります。わからないのは、このような領域が点在している理由です。

少し調べればわかるのですが、Hαで光るのは水素原子のバルマー系列線のエネルギー準位がn=3からn=2へ電子が遷移するときに出てくる時に出てくる光です。星間密度が高いところではHαでよく光っていて、その領域では星が盛んに形成されているとのことです。

とすると、今回撮影した赤いところは銀河形成の過程で物質が密になっているような場所なのか?もしそうだとすると、銀河の周りにあるバブルのようなHαはどう説明できるのか?全く違う過程なのか?興味は尽きません。


赤ポチの出具合

今回の画像、少し派手すぎるかもしれませんが、まあ嬉しかったと言う事で盛り込んでみました。日本だと派手すぎでもっと控えめなのが好みな方のほうが多いのかと思います。少し落としたものですがこれくらいでしょうか?
Image111_DBE_PCC_ASx2_PCC3_bright4_modest
でもここまで落とすとバブルがほとんど見えなくなってしまうので痛し痒しです。

その一方、海外に目を向けると上のが地味に見えるくらい盛っている画像もあるようです。もっと派手にしたバージョンです。海外だとこれくらい派手なのも珍しくありません。
Image111_DBE_PCC_ASx2_PCC3_bright4
ここら辺は文化や好みも多分に関係しているのかと思いますが、ここまで盛るとバブルも相当はっきりしてきます。うまくバブルが見えて派手にならない方向を探るのもいいのかもしれません。

ちなみに、今回Hαで加えた部分を外すと以下のようになります。上の画像を見てからだとかなり寂しく感じてしまいます。
Image111_DBE_PCC_ASx2_PCC3_bright4_noHa
Hαで盛れるので、Hα以外の部分は前回の画像より少しだけ控えめの処理にしてあります。

さてさて、今回のHαの撮影、実は失敗続きで撮り直し撮り直しで、3回目の撮影でやっと使える画像なったものです。アホなミスばかりですが、反省がてらきちんと書いておこうと思います。いつものように長くなって申し訳ないのですが、もし興味があればこれ以降お付き合いください。


撮影時の揺れ

まず、揺れについて少しまとめておきます。結論だけ言うと、上部プレートとガイド鏡を外す事で、劇的に改善されました。その日のシンチレーションの大きさによりますが、改善前はかなりの確率で
  • 赤道儀の揺れ > シンチレーション > 風 > 地面振動
だったのが、
  • シンチレーション > 赤道儀の揺れ > 風 > 地面振動
が典型的となりました。

改良前は1分の露光では以前はかなり甘めに判断して半分程度の救出率だったのが、改良後は1分露光では普通の判断基準でほぼ全て救い上げることができるようになりました。3分露光も少し試しましたが、少し揺れてしまいました。ただし揺れの方向が一方向ではなくランダムだったので、おそらく(地面振動を防ぐために柔らかい振動吸収パッド三脚の足の下に置いていたので)風強くて揺れていて
  • 風 > シンチレーション > 赤道儀の揺れ > 地面振動
と言うような状況になっていたと思われます。これは再度確認したいと思います。

いずれにせよ、かなり状況は改善されてきているため、露光時間10秒とか1分とかのラッキーイメージに頼るような手法では既にOK、これ以降さらなる長時間露光での撮影に進みたいと思います。


撮影1回目: オフアキうまくいかず、ガイド鏡を使う

SCA260の改良後の11月28日、Hα画像の撮影を試みました。でもこの日はトラブル続きです。

まずフィルターがホイール内部で引っかかりエラーが出ていました。これはホイールに取り付けるアダプターリングを入れ込みすぎたためでした。これまで取り付けていた厚さ1mmほどのスペーサーリングを挟むのを忘れてしまっていたことが原因です。これだけでも原因がわかるまで30分ほどかかっています。

次に、今回ガイド鏡を使わずにオフアキに切り替えようとしたのですが、そのオフアキ用に用意したカメラASI290MMで星が全く見えまえん。プリズムの向きを間違えたかとか思ったのですが、確認してみても問題なさそう。ピントが合わないだけかと思って、一度主鏡で合わせたピントを崩して、フォーかサー位置を短くしたり長くしたり、オフアキに差し込んでいるカメラアダプターを出し入れしたりしましたが、やはり何も見えず。

結局、時間がもったいないのでガイド無しで撮影を始めることにしました。極軸はそこそこ合わせてあるので、1分露光くらいならピリオディックモーションも目立たず何とかなるでしょうと、この時は思っていました。ところが、肝心の揺れはというと全然収らなかったのです。

でも揺れをよく見ると、これまでの揺れと全然違います。これまでの揺れは赤経が動く方向に長く伸びるのですが、今回は丸が大きくなったり、揺れの方向が定まらずランダムです。ははぁ、と思いました。星像が丸く大きくなるのはおそらくシンチレーションが原因です。あと風が強かったので、星像が方向が定まらずに伸びるのはおそらく風のせいです。ガイドは数秒以上の揺れなら抑えることができるので、風の方向を抑えるのには結構効くのではと推測し、急遽ガイド鏡を復活させ、下部プレートに小判鮫状態で取り付けたというわけです。

効果はかなりあり、少なくともこれまで困っていた星像が一方向に長くなるのはほぼ抑えることができました。赤道儀の揺れはかなり収まったとは思うのですが、シンチレーションで星像がかなり大きくなっていて細部が全然出ていません。赤道儀の揺れがシンチレーションに隠れてしまい影響が少し見えにくくなっている可能性は否定できません。シンチレーションのいい日に再度撮影して、きちんと評価してみたいです。

もう一つ気づいたのが、長時間ガイドでのドリフトがほとんど出ないことです。ガイド鏡を下に移動したことで回転軸に対してより近くなり、実質的にたわみが少なくなったのではと推測しています。上部に置くとガイド鏡が鏡筒の上でふわふわ浮いたような状態にあったのではと思います。これは一般的に当てはまる可能性が高く、特に大型鏡筒ではガイド鏡は鏡筒の上部に取り付けるより、下部に小判鮫状態にして取り付けた方が有利だと思われます。それでもカメラの近くに取り付けるオフアキには勝てないとは思います。

この日の撮影、シンチレーションが悪かったこともありますが、そんなことは関係なしに結局全て無駄になります。


撮影2回目: ビニング間違いに気づき再撮影

先日のHαの撮影後、画像処理するときになって何とHα画像を1x1のビニングで撮影したことに気づきました。バイアスやダーク、新たに撮影したフラットもフラットダークも普通に2x2ビニングで撮影しているので全て使えません。結局12月5日に2x2ビニングでHα画像を丸々撮り直すことにしました。

さらに前回全く像が見えなかったオフアキを見直しました。カメラは独立にピント調整と回転角が調整できるように、SVBONYのT2->アイピース口アダプターを使って、カメラをASI120MM miniに変更して差し込み式にしました。このセットアップで、そもそも明るいところで何か見えるか試してみました。プリズムの差し込み位置で像が見えたり、差し込みすぎると撮影画像にプリズムでできる影が見えることが分かったので、プリズム位置をある程度固定し、カメラのアイピース口への差し込み具合でピントを調整するようにしました。

ところが、実際に撮影を始めるとオフアキで見える星の数があまりに少ないことがわかりました。相当拡大した状態になっているからですが、シンチレーションでの揺れもあってか、ほとんど認識できないか、認識してもすぐに見失ってしまいます。少しでもマシにしようと、PHD2側で2x2でビニングし、「3x3 median」というノイズ低減をして、やっと少なくとも1個そこそこ安定に認識する様になりました。

この状態で90枚撮影しました。しかしこれも無駄になるのです。


撮影3回目: やっと成功

12月10日、再度前回2回目の撮影の大きな間違いに気づきました。

フィルターが汚いことには気づいていたので掃除をしようとホイールの蓋を開けてみたのですが、なんとHαフィルターが入っていると思っていたら実際にはUV/IRフィルターが入っていたのです!

確かにこれまでHαにしては妙に明るかったのですが、ずっと間違ったフィルターで撮影していたことにになります。いつHαから取り替えたんだろうと思い出してみても全く記憶がありません。肝心のHαフィルターを探してみたら、フィルターケースの中にきちんと入っていました。よく考えると太陽撮影の時に使った気がするので、夏の頃でもう相当前になります。改めてHαに交換し、再度撮り直すことにしました。

あと、なぜこれまでBフィルターだけムラが出ていたのかの原因もわかりました。何か変なもので拭いたのか、Bだけものすごく汚くなっています。そういえばM57の撮影の時に曇って暗い中で青だけ拭いたりした覚えがあります。これも初夏の頃なので、もう完全に忘却の彼方でした。

IMG_4149

綺麗に清掃したので、今後はBでもRGと同様に撮影できると思います。他のフィルターも埃を吹き飛ばし、再度ホイールに蓋をします。

この日はシンチレーションもそこそこいいみたいです。さっそくHαを取り直します。一応データも載せておきます。
  • 撮影日: Hα: 2021年12月10日22時48分-12月11日0時31分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: SHARP STAR製 SCA260(f1300mm)
  • フィルター: Baader Hα
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • カメラ: ZWO ASI294MM Pro (-10℃)
  • ガイド: ASI120MM miniによるオフアキ、PHD2によるマルチスターガイドでディザリング
  • 撮影: NINA、Gain 200、露光時間1分、80枚、dark: Gain 200、露光時間1分、64枚、flatとflatdark: Gain 200、露光時間0.002秒、128枚
  • 画像処理: PixInsight

これを元に、前回LRGB合成で仕上げた画像にPhotoshop上で合成します。合成方法はHα画像をRGBモードに変換して、レベル補正で緑成分と青成分を無くします。ここら辺は太陽画像処理の応用ですね。赤成分のみになったものをLRGB画像に比較(明)で合成してみました。こうすることでHαの度合いを自由に調整することができるようになります。

こうして出来上がった画像が最初に示した画像になります。


まとめ

Hα画像を利用した赤ポチですが、単に赤ポチというだけでなく、Hαバブルみたいなものが見えるなど、M33の別の様相が見えて面白かったです。失敗ばかりで途中かなり凹みましたが、なんとか形になりました。

揺れに関しては、順調に改善されてきていると思います。風が吹いていようが1分露光はかなり余裕で撮影できるようになった言えそうです。次回撮影ではもう少し露光時間を伸ばしてみようと思います。

M33に引き続き、SCA260の2作例目となります。ちょうこくしつ座のNGC253です。前回同様、かなりの分解能が期待できます。




次は何にしよう?

SCA260最初の天体は、これまでの物と比較しやすい様に、直近でTSA-120で撮影したM33としました。M33を撮影した次の日の11月3日も晴れていたので、SCA260で引き続き連夜の撮影です。

次の天体はこれまで撮ったことのないもの、かつSCA260の実力を見ることができるように、もう一度銀河にしてみたいと思います。色々悩んで、銀河としては大型な部類のちょうこくしつ座の「NGC253」に決めました。大きな銀河なのですが、自宅から見ると南天時でも高度28度とかなり低いところを通り、撮影する時間が限らるため、なかなか難しい天体です。しかも自宅の南側に電線があるので、でできるだけ電線からははなれてかなり自宅寄りに赤道儀を設置します。自宅屋根がギリギリ入るか入らないかの位置で、できるだけ撮影時間を稼ぎます。さらに後半の南西方向には高い木があり、なかなか厳しいです。

今回の狙いは3点
  1. 重いSCA260と耐荷重ギリギリのCGEM IIでの揺れの影響がどれくらいなのか見ること
  2. LRGB撮影と画像処理の手法確立
  3. 分解能がどれくらい出るのか確認
です。といっても、条件はM33の時と変わらず、同設定の繰り返しになるので再現性を確かめるような意味合いも強いです。


撮影

まず1の揺れについてです。試しに露光3分で何枚かだけ撮影したましたが、やはり揺れすぎで全ての画像で星像が丸にならずに早々と諦めます。露光1分にするとそこそこ星像が丸になります。これは前回のM33の時と同様で再現性ありです。逆にいうと、今の設定では1分露光くらいで頭打ちということが確認できてしまったようなものなので、何らかの改善策が必要になります。

ゲインに関してはM33の時の200から今回は120に変えています。ダイナミックレンジが少し得になるはずです。今後露光時間を伸ばして明るくなる時のための練習も兼ねています。ライトフレームの撮影は11月3日、その後11月7日の休日にbias、dark、flat、flatdarkを撮影しています。各補正フレームはM33用のゲイン200と、NGC253用のゲイン120で撮っておいたので、それらを使います。M33とNGC253の撮影で接眼部の回転装置は触っていないので、視野がずれるようなことはないはずなので多分大丈夫なはずです。

2.のLRGB撮影ですが、RGBフィルターはBaaderのもの、L画像はフィルター無しでやってます。電動タイプのフィルターホイールを使っていますが、RGBとLではピント位置が違うので、マニュアルでピントを合わせ直しています。同じ厚さのLフィルターを手に入れればピント合わせなしで済むので購入を考えた方がいいかもしれません。目安はLが120分、RGBがそれぞれ30分程度です。撮影順序はL→B→R→G→Lです。


画像処理

画像処理ではPixIsightのWBPPでLRGBを一度にまとめて処理できるかどうが試してみました。ファイル名なのか、fitsファイルのタグの中なのかわかりませんが、うまくライトフレームもフラットフレームもLRGBをうまく区別してくれました。

フラットフレームは部屋の白い壁を写しましたが、Lが0.5秒、RGBが暗いので1秒で撮影しています。でもflat darkの時間を1秒で一種類しか取らなかったので、RGBにフラットダークを割り当てることがうまくいきませんでした。darkの時間をあらわに外して指定することで一見通りそうに見えたのですが、実際にWBPPを走らせると途中で止まってしまいます。そのため結局RGBにはflat darkを使わず、代わりにMasterのみ補正して処理することになってしまいました。M33の時にはLRGBをそれぞれ独立WBPPにかけたました。この時もflat darkの時間を一種類しか取らなかったのですが、個別処理の時はdarkの時間をあらわに外して指定することで普通に通ったので、まだ個別処理と一括処理の整合性が取れていないようです。

もう一つの大きな問題点が青のムラです。M33の時にも同様な青のムラが現れたので、どうも再現性ありです。M33の時には青のライトフレームに雲が入ったのではと思っていたのですが、フラット画像を見てみると白い壁を写したはずのフラット画像にもムラがあります。RとGにはそこまであらわなムラは確認できません。


フラット画像の謎

ちょっとフラットに関して色々疑問が出てきたので、まずはそれを確認するためにフラット画像をマニュアルでそれぞれストレッチして特徴がわかりやすいようにしてみてみました。

L画像: ゴミがひどいですが、フィルターなしなのでこのゴミがどこから来ているのか不明です。そしてそのゴミのリングを見ると対象ではないです。光軸がまだずれているかもしれません。またよく見ると縦横の格子状の島があります。これはなんでしょうか?
masterFlat_BIN-2_FILTER-NA_Mono

R画像: Lのゴミに加えて、さらにRフィルターについていると思われるゴミがあります。格子状の模様も同じく確認できます。周辺減光に関してはなぜかLよりもマシかもしれません。これも理由不明です。
masterFlat_BIN-2_FILTER-R_Mono

G画像: 周辺の急激な落ち込みがひどいです。Gフィルターについていると思われるゴミもあります。縦横の縞もあまり目立たないですが存在します。
masterFlat_BIN-2_FILTER-G_Mono

B画像: 周辺の落ち込みもありますが、何よりムラムラです。縦横の縞もよく見るとやはり存在します。
masterFlat_BIN-2_FILTER-B_Mono

まとめると
  • ゴミが多いこと
  • 格子状の模様が全てに存在していそうなこと
  • 周辺減光の様子がLRGBで結構違うこと
  • 青のみに大きな構造のムラがあること
うーん、かなり問題がありそうです。これまでこんなことはなかったので、大口径のフラット撮影を見直す必要がありそうです。そういえばTSA-120の初期の頃に赤だけ変な模様が出たことがありました。この時はMacbook Proをフラットパネルがわりにして撮影していたのですが、その後シンプルに袋とかかぶせることもにしないで、白い壁に太陽光を拡散させた状態で撮影することでこのような問題は無くなりました。今回もこの方法を踏襲しています。ただし、口径26cmのような広く同一に光が当たる面がなかなかないので、同じ部屋で場所を少し変え蛍光灯の人工光としました。また、壁はTSA-120の時もSCA260の時も真っ白ではなく縦横に数ミリの幅で編み込んで見えるような壁紙です。この縦横が出たのかもしれませんが、距離で言ったらピントは全く合っていないので影響はないと考えていました。

いずれにせよフラット撮影をもう少し検討します。


結果

前回のM33同様、最初にRGBを合成し、その後LRGBを合成しています。そこからPhotoshopに渡しますが、実は画像処理は、青のムラと縦横縞でかなり苦労しました。炙り出すと縦横縞も見えてきてしまいました。今回は仕上げであまり目立たないようにしています。

結果です。

「ちょうこくしつ座: NGC253」
Image17_crop_ABE_ABE_DBE_DBE_PCC_DBE_mod2
  • 撮影日: L: 2021年11月3日19時53分-21時38分、11月4日0時25分-1時5分、R: 2021年11月3日22時21分-22時54分、G: 2021年11月3日22時55分-23時28分、B: 2021年11月3日21時47分-22時20分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: SHARP STAR製 SCA260(f1300mm)
  • フィルター: Baader RGB、Lはフィルターなし
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • カメラ: ZWO ASI294MM Pro (-10℃)
  • ガイド: f120mmガイド鏡 + ASI120MM mini、PHD2によるマルチスターガイドでディザリング
  • 撮影: NINA、Gain 120、露光時間1分、L:103枚、R:25枚、G:25枚、B:29枚で総露光時間3時間2分dark: Gain 120、露光時間1分、L:64枚、flat: Gain 120、露光時間0.5秒(L)、1秒(RGB)、LRGB各:128枚、flatdarkはLRGB共通: Gain 120、露光時間0.5秒、128枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

仕上げた画像を見る限り、分解能はかなり満足です。ただし揺れている画像は省いているのですが、枚数を稼ぎたいのである程度妥協しています。風の吹き具合だと思うのですが、LRGBのそれぞれで径が違って出てしまいます。なので、まだ改善する余地があるはずです。

いつものおまけのAnnotationです。

Image17_crop_ABE_ABE_DBE_DBE_PCC_DBE_mod2_Annotated


まとめ

SCA260の2作例目としてちょうこくしつ座のNGC253を選びました。分解能に関してはかなり満足する結果となりましたが、まだ赤道儀の揺れが存在することと、フラット撮影に問題があります。2回目の撮影なので慣れてきましたが、いろいろと問題も認識できてたと言ったところでしょうか。

このSCA260の性能はすごいと思います。決して安くはない鏡筒ですが、この性能を考えたら十分すぎるくらい納得の値段です。まだ性能を引き出し切れていないところにもどかしさを感じますが、徐々に手応えを感じてきています。銀河だけでなく、例えばフルサイズの一眼でカラー撮影など、まだまだいろいろ試してみたいです。

久しぶりのSCA260の記事です。M33のLを撮影したところまで書いたのでしょうか。

 

そのあとに小海の星フェスがあったり、月食があったりで、SCA260のことはほっぽらかしでした。でも何もしていなかったわけではなくて、上のように11月初めにM33のLを撮影した後、星フェスの前にはRGBをそれぞれ撮影していたりしました。その後、ダークやらフラットやらも星フェス前には撮影し終えていたのですが、その後の画像処理に時間がかかってしまい、今の記事になってしまいました。

あと、ちょうこくしつ座のNGC253も撮影してあるのですが、こちらはまだ全然未処理で、まとまったら記事にするつもりです。


RGBの撮影

さてRGBの撮影ですが、記録を見ると11月5日で、もうかなり前のことなので色々思い出さなくてはいけません。撮影は一番出にくいBが天頂の頃にと思い、0時ころまではRGBの順で、0時頃にLを撮り増しして、さらにBGRの順で撮影しようとしました。でもやはり揺れと、さらには途中ピントを変えたことによるピンボケで大量に無駄にし、時間も押して最後のGRは撮影できませんでした。

結局使えたのがR: 11/64枚、G: 24/70枚、B: 58/117枚と、相当な率の低さです。ただし、ピンボケを除くとR: 11/31枚、G: 24/30枚、B: 58/60枚となり、R以外はそれなりに好調です。Rは風が少し強かったのだと思います。それでもGBも実はかなり妥協して残して、今の赤道儀では1分でもどうしてもある程度は揺れてしまうようです。今のところ3分露光だとほぼ全滅なので、露光時間を伸ばすためにもなんとか解決策を考えなくてはいけません。

おっきな赤道儀を購入できれば一発解決なのですが、鏡筒を買ってすぐなのでまだしばらくは予算がありません。ここは今後少し考えます。


画像処理

まずはLを処理します。スタックされた画像を見るともう明らかに分解能が出まくりです。以前撮影したTSA-120よりもかなり分解しています。今回は星像がまだ揺れている段階での結果でこれなので、SCA260のポテンシャルはまだまだありそうです。

次にRGBを個別に処理します。特に今回Rの枚数が極端に少ないので心配だったのですが、ほとんど問題なさそうでした。それよりもBが枚数は多いのですが、おそらく雲のせいかと思いますが、RとGに比べてムラが多いのです。これは後の画像処理でかなり苦労することとなりました。このムラ少し不思議で、M33の腕の後に沿ってある様も見えますし、たまたまなのか四隅のうち左上と左下がまるで周辺減光があるかの様にも見えます。元の個別の画像に行ってもある程度の枚数にその様に見えているので、もしかしたらそのムラが正しくて、ムラのなさそうに見えているのが雲なのかもしれません。

RGB合成後はPCCをかけて、一旦恒星の色を合わせておきます。この時点で先のBのムラで全体にバランスがズレた部分が見えたので、DBEをかけて(ABEではM33自身も補正しようとしてしまい太刀打ちできませんでした)ある程度補正します。


初のLRGB合成

一応RGBとLが用意できたので、今回初のLRGB合成に挑戦しましたが、これがまた結構難しいです。

まず、RGBをストレッチや色バランスまで含めてある程度の画像処理を進めてからLを合成すればいいとのこと。Lもストレッチまである程度進めておきます。

LRGB合成はPixInsightのLRGBCombinationを使いました。問題は、LとRGBのストレッチの度合いです。両方ともオートストレッチでフルに炙り出してから合成すればほとんど問題ないのですが、私はストレッチし切る前にPhotoshopに渡したいので、それだとうまく合成できないのです。具体的にはLが明るいと、色がほとんどなくなりモノクロに近くなります。Lが暗いと、(おそらく出来上がった画像の暗部が切られてしまって)カラーバランスがおかしくなります。

なのでもうLを捨てて、RGBだけで処理を進めようかとも思いましたが、せっかくのLの撮影時間が勿体無いのと、やはりLの方が細部まで出ている様に見えるので、今回は出来上がりを見ながらLのストレッチ具合を何度も調整して合成しました。これ他に何かスマートな方法はないのでしょうか?

いずれにせよ、ここまでできてしまえばあとはいつものように炙り出すだけです。


結果

今回は1枚撮りだけみても、そもそも分解能がかなり出ています。撮影時間は3時間ほどですが、大口径のこともありノイズもあまり大したことがありません。なので伸び伸びと気軽にあぶり出しをすすめることができました。以前ほど青紫に寄せることもしなくてよく、真ん中の飽和も適度に抑える方向で進めました。結果は以下のようになります。

「M33:さんかく座銀河」
Image111_DBE_PCC_ASx2_PCC3_bright
  • 撮影日: L: 2021年11月2日23時51分-11月3日1時6分、11月6日0時58分-2時10分、R: 2021年11月5日23時43分-23時59分、G: 2021年11月6日0時1分-0時43分、B: 2021年11月6日2時21分-3時33分、
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: SHARP STAR製 SCA260(f1300mm)
  • フィルター: Baader RGB
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • カメラ: ZWO ASI294MM Pro (-10℃)
  • ガイド: f120mmガイド鏡 + ASI120MM mini、PHD2によるマルチスターガイドでディザリング
  • 撮影: NINA、Gain 200、露光時間1分、64枚、R:11枚、G:24枚、B:58枚で総露光時間3時間1分dark: Gain 200、露光時間1分、L:88枚、flat: Gain 200、露光時間0.2秒(L)、0.5秒(RGB)、L:256枚、RGB各:128枚、flatdarkはLRGB共通: Gain 200、露光時間0.2秒、128枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

今回Hαは撮っていないので、俗にいう赤ポチはそれほど目立っていませんが、多少わかる範囲で既に出ています。あと、銀河の様子をシアンを目立たせる形で入れています。青ポチですかね。

SCA260ですが、はっきり言って非常に満足です。TSA-120と比べても、ここまであからさまに分解能が出るとは思っていませんでした。シンチレーションがいいかというと、間を空けた日での撮影なので特別いいというわけではなく、ごくごく普通の日だと思います。今のところ1分露光だと明らかに揺れていて、かなり妥協して画像を使っているので、もう少し改善する余地があるはずです。今回の撮影ではまだまだSCA260ポテンシャルを引き出せたとは全然言い難いです。それでもここまで出せるのなら、今後大いに期待できそうです。

おまけのAnnotationです。

Image111_DBE_PCC_ASx2_PCC3_bright_Annotated

広角だと縦横の線が歪むのですが、ここまで拡大するとほぼ直角になるようです。


TSA-120との比較

M33に関しては今年の10月と、かなり最近TSA-120で撮影しています。



というか、TSA-120での結果があったので直接比較できるかと思い、今回M33にしたというわけです。

その時の結果を同画角にして改めて示しておきます。
TSA120

今回よりもかなり派手ですね。これも嫌いではありませんが、細部を出したいこともあって今回はかなり控えめにしています。


揺れに対して

最後に、揺れに関して今後の方針を書いておきます。まだ変更になる可能性もあります。

指で赤道儀を弾いた時の様子を見ると、赤緯体の揺れはまだ許容範囲で、赤経体の揺れが目立ちます。よく揺れると言うことは共振周波数が低くなってしまっているということです。共振周波数は慣性モーメントで決まり、慣性モーメントは距離の2乗で効きます。

赤緯軸では鏡筒の前後の真ん中を中心に回るのでまだ慣性モーメントはそこまで大きくありませんが、赤経では鏡筒全体とウェイトも合わせて軸から離れているために、慣性モーメントはかなり大きくなっているので、共振周波数が低くなりよく揺れるのはある意味当たり前の結果です。

今一つ考えているのは、赤経軸から最も離れている鏡筒のトッププレートを外すこと。測ってみるとこれだけで900グラム以上あります。さらにガイド鏡も700グラム程度あり、トッププレートの上に置いていたため、赤経軸から離れています。軸から遠いものを合計1.6kgを外してしまえば、慣性モーメントとしてはかなり得することになります。

例えば、赤経軸から見て下部プレートと上部プレートの位置は距離にして3倍近くあります。仮に2.5倍だとしても、慣性モーメントで考えると上部プレート1枚外すことは下部プレート6枚外すことと同義です。実際にはウェイト位置も内側に来るので、その分も得するはずです。ガイド鏡の代わりはオフアキを使おうと思っているので、軽く、赤経軸からの距離は少し短くなり、有利になるはずです。

今回の画像に、さらにHαを撮り増しして足したいと思っているので、トッププレートを外してから同じ1分という露光時間で撮影して、どれだけ生き残るか比べれば、ある程度効果はわかるのではと思っています。


まとめ

今回のM33は、SCA260としての初作品になります。揺れにかなり悩まされましたが、結果には大満足です。TSA-120からここまで変わるとは、正直思っていませんでした。揺れに対しては、上にアイデアを挙げたようにまだ改善すると思います。赤道儀も欲しくなってきましたが、もう少し足掻いてみます。

SCA260を購入して1ヶ月、徐々にですが使えるようになってきました。また未処理画像も残っています。今回LRGBはなんとかなったので、今後はSAO撮影とかにも挑戦していきたいと思います。


前回の記事で、10月30日の土曜日にセカンドライトで光軸調整後、星像を確認するとかなり良かったことを書きました。


今回はそれ以降の進展です。


サードライト: 極軸合わせ

昨日のセカンドライトは北の空が曇っていたので極軸を合わせることができず、雲越しのVegaを短時間撮影しました。短時間露光にした理由は追尾での星像劣化と、鏡筒自身の星像を切り分けたかったからです。20秒ですでに流れているのが見えていたため、10秒以下、実際には6.4秒での製造確認となりました。

10月31日のサードライトの今回は、極軸をいつものSharpCapで合わせます。使ったのはこれもいつものサイトロン製の120mmのガイド鏡と、AS120MM miniです。これとSharpCapの極軸調整機能を使うことで、いつものように極軸を0.5分角以下に設定することができます。

極軸合わせが終わったところで30秒で露光してみました。今回は極軸をきちんと合わせているため、流れていくことはほとんどありませんでした。フィルターはこれから撮影しようと思っていたため7nm幅のHαフィルターが入っています。

Capture_00002_WithDisplayStretch

M27は輝度が高いので、さすが口径26cmの効果か30秒でも十分に写ります。

四隅に周辺減光が見えますが、これはHαの枠せいだと判明しました。ノーフィルターや他のRGBフィルターだとこんなのは出ないのですが、よくよく見るとHαだけ枠が小さいことが分かりました。枠を外して直接取り付けることを考えた方がいいのかと思います。

この日はこれ以降は曇ってしまい、成果はこれだけでした。でも確実に一歩づつ進んでいます。


テスト連続撮影

もう4thライトになります。11月2日の火曜日、次の日が祝日なので遅くまで気兼ねなく試せます。天気も3時くらいまでそこそこでした。今回やっと連続した撮影を試せました。

鏡筒自身は夕方から出してあり、撮影はそれから3時間以上経ってから始めたので、温度順応はある程度されているはずです。なので今回もまだ目玉の最初からついているファンは使わずです。

対象は色々迷ったのですが、まずはM33にしました。つい最近TSA-120で撮影したばかりなのですが、むしろこれが理由で、新鮮味はありませんが色々比較できるかと思ったからです。特に分解能がどれくらい変わるのかを見てみたいというのがあります。

カメラはASI294MM Proでモノクロなので、まずはフィルターなしのL画像から撮影することにしました。一応はきちんとした撮影なので、カメラを-10℃まで冷却します。露光時間とゲインはまだ手探りです。これまでの経験から、3分露光でゲイン120としました。ゲインが120の理由は、ここでアンプが切り替わりリードノイズやダイナミックレンジで得するからです。


実際の撮影はトラブル続き

撮影ソフトはNINA。ただし少しトラブルがありました。撮影した画像が保存されないのです。最初撮影しようとすると「保存フォルダを指定していない」というエラーが出るので、フォルダを指定たところ一応撮影は開始されました。ただ、一枚とったところでもフォルダ内に何も保存されなかったし、「撮像」撮った画像が現れるところに何も出てきません。その後何枚か撮影しましたが、同様でした。仕方ないので一度NINAを再起動したら直りましたが、いちいちカメラを昇温冷却し直さなくてはならないので、少し面倒でした。

撮影した画像を見ましたが、かなりショックで目を疑いました。
2021-11-02_22-39-50_5_-10.00_180.00s_0002

中央部の切り出しです。
2021-11-02_22-39-50_5_-10.00_180.00s_0002_cut

揺れが全く収まりません。何枚か見ていても、揺れが時には大きく、時には小さく、それでも点像になるものは一枚もありませんでした。揺れの方向はほとんど同じなので、一番弱いモードが励起されているものと思われます(後に赤経体の揺れのモードと方向が一致することが判明)。

前回星像が問題なかったときの再現性を見るために30秒で露光した星像を見ますが、これだとほぼ問題なしです。このままだとちょっと状況が分からないので、とりあえず1分露光に変更してしばらく撮影を続けることにしました。そのうちの1枚が以下になります。
2021-11-02_23-11-51_5_-10.00_60.00s_0011

2021-11-02_23-11-51_5_-10.00_60.00s_0011_cut
横へのズレがなくなるものもでてきました。

1分露光だと揺れ幅は小さくなりましたが、それでもほとんどは揺れています。上の画像のように星像がほぼ流れていない画像も得られましたが、5枚に1枚程度で、これだと率が悪すぎで実用レベルからは程遠いです。

あと、撮影途中にどうもピントがずれているのではとの疑いが出てきました。でも確信ではなく、揺れで星像がボケている可能性もあります。以前TSA-120で撮影したM33の星像と比べてみると、今回の方が小さいか同じくらいなので、それで一旦は安心しました。それでも見ているとどうしても恒星のシャープさがない気がします。上の揺れが小さくなった写真を後で見ると、やはり真ん中が黒くなっているのでやはりピントが合っていませんね。

揺れとピントの事で色々不明なので、ここで一旦外に出て機材を見てみます。

外に出て改めて感じるのは、微風で少し空気の流れを感じます。おそらく風はずっと吹いていたのですが、気にしていなかったので気づかなかっただけだと思います。

まず揺れに関しては、赤道儀のコントローラーが宙吊りになっていました。これをホルダーに入れて固定したところ、あからさまに揺れがなくなりはるかにましな星像になりました。

コントローラーだけでなんでこんなに変わるのかと思うかもしれませんが、コントローラーにはもともとついている巻き巻きケーブルに加えて、ASCOM経由で制御するためのUSBケーブルがお尻側に挿さっています。そのケーブルは他のケーブルと束ねられていて、そのうちのいくつかのケーブルは鏡筒に取り付けられたカメラに繋がっています。コントローラーが風に揺らされて、それがケーブルを介して鏡筒に伝わったことで、星像の揺れの原因になったものと思われます。これまでも宙ぶらりんのことはありましたが、このようにあからさまに揺れたことはなかったので、やはりCGEM IIにSCA260くらいの重量を載せるのだと撮影にはかなりギリギリなのがわかります。

次にピントです。やはり結構ずれていました。先の3分露光の際は、デネブを導入したときの光条線を見ながら合わせただけで、星の径を見ながらピントを合わせることをサボってしまったのが原因かと思います。ピントを合わせ直すと、TSA-120の時の恒星のサイズより明らかに小さく鋭くなりました。これは期待できそうです。

2021-11-03_00-29-56_NA_-10.00_60.00s_0047

2021-11-03_00-29-56_NA_-10.00_60.00s_0047_cut

中央を拡大したのを比べても、ピント改善と揺れが収まった効果だと思いますが、分解能も格段に上がっています。


その後もいくつかトラブル

とりあえず1分露光でしばらく撮影していると、途中M33の中心が結構ずれていることに気づきました。PHD2でのガイドは問題なく保っていたので、おそらくたわみでずれたのかと思います。でも重いとはいえ同じ鏡筒にのせたガイド鏡との相対的なずれが影響するので、そこまでずれるとは思えないのですが、どうなのでしょうか?カーボンは案外たわむとかなのでしょうか?もう少し再現性を見たい気もしますが、早いうちにオフアキに移行した方がの方がいいのかもしれません。

その後、さらに問題が。星像が突然一直線に流れ出しました。どうも追尾が完全に止まってしまったようです。外に出て見てみると、バッテリー切れです。撮影を初めてわずか2時間弱ほどでのバッテリー切れなので、ちょっと解せないです。実際、バッテリーを外して部屋に戻り充電を始めるとまだ半分くらいは残っていることが判明。これまでは赤道儀とカメラは個別の電源で運用してきましたが、今回バッテリーの数が足りてなかったので、赤道儀とカメラの冷却を一つの電源からとったのがまずかったのかもしれません。おそらく電流不足だったのかと思います。

いずれにせよ、その時点では原因は判別できなかったので、もう一台別でAdvanced VXに使用していたバッテリーをひっぺがしてきました。そのもう一台はちょうど対象(網状星雲)が西の空に沈んだところで、次の天体(勾玉星雲)に移ろうと思っていたのですが、構図的にあまり面白くなさそうなのでこちらはやめにしました。実は2台体制のテストをここ最近やっています。まだまだ足りない機材が結構あることが判明しました。これは別記事で書きます。

IMG_3826


でも結局ここから曇って全てが中止になってしまいます。元々はLを取った後に、RGBもそれぞれ撮影したかったです。あと、3分露光ができるかを試したかったのですが、雲でガイドが安定せずに断念です。天気が回復しないか1時間ほど様子を見てましたが、どんどん雲が厚くなる方向で、この時点で撤収としました。


fitsファイルの確認について

蛇足ですが、この記事を書きながら保存されたfitsファイルを見ています。閲覧にはZWOがフリーで出しているASIStudioの中のASIFitsViewを使っています。PixInsightのBlinkでもいいのですが、Blinkはファイル名順序しかできないみたいで、保存時間順に並べることができません。今回のように時系列に何か起こる場合には、ASIFitsViewの方が使いやすかったりします。

と言ってもASIFitsViewは時系列でしか表示できないのですが。実際にはBlinkの方が早く切り替えられたりして便利なので、保存するときのファイル名を、きちんと時系列になるようにタイムスタンプを前の方に持ってくるのが解決策だと思います。


まとめ

揺れの抑えとともに、露光時間が徐々に伸びていきます。着実に一歩づつ進んでいるのがわかります。

簡易的で枚数もまだ全然ですが、今回連続撮影も試してみました。まだモノクロですが、余裕があったら少し処理してみようと思います。RGBを撮り増ししても良いですし、以前の画像とのLを取り替えてもいいかもしれません。こちらはまとまったらまた記事にします。

それにしても大口径、重量鏡筒は全然世界が違います。今後もまだまだトラブルは出てきそうです。でも成果は出てきているのでかなり楽しいです。早く画像処理までしたものを見てみたいです。

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