ほしぞloveログ

天体観測始めました。

タグ:カメラ

先日お知らせた、CP+とほしぞloveログの連携企画

電視観望技術を利用して天体写真を撮影してみよう

ですが、いよいよ開始します。企画名は略して「電視撮影」として、今回の記事のタイトルにも使っています。今回は (その1) で、機材の準備です。

記事としては、今回紹介する機材を用いてCP+当日までにオリオン大星雲の撮影をし、その過程をブログで公開していきます。セミナー当日は時間が限られると思うので画像処理をメインに見せたいと思っています。セミナーを聞いた人も、撮影に興味が出たらブログを見てもらうように誘導するつもりです。


機材選択

セミナーを引き受けたあとに、具体的にどのように進めるかをサイトロンのスタッフさんと一緒に相談したのですが、ここでポイントとなったのは「入門者でも手が出せる天体写真撮影機材を使おう」ということです。

天体写真の撮影はなんだかんだ言って敷居が高いです。初めて撮影に挑戦する方を想定して、電視観望を利用して技術的に敷居を下げることだけでなく、機材に関しても「撮影ができるクラス」で「手の出しやすい価格帯」のものを選択することにしました。その結果、
  1. 赤道儀: SkyWatcher Star Adventurer GTi
  2. 鏡筒: SkyWatcher EVOLUX 62ED + ED62 Reducer
  3. カメラ: PlayerOne Uranus-C Pro
という機材を選んでみました。

1. Star Adventurer GTi、略してSA-GTiは1年ほど前にSkyWatcher社から発売開始された赤道儀で、2軸制御としては三脚込みで税込9万円台前半と、最安の部類になるかと思います。もっと安いのだと、同じSkyWatcher社のこれまた最安クラスの自動追尾経緯台に「AZ-GTi」というのがあるのですが、これはファームウェアを書き換えることで赤道儀モードで使うことができます。ただし赤道儀動作はメーカーオフィシャルではないためかなり敷居が高く、少なくとも初心者にお勧めできるものではないと思います。SA-GTiはある意味、AZ-GTiのメーカーオフィシャルな赤道儀としてアップグレードされたものと言えるのかと思います。

2. 鏡筒に関しては名前にEDと冠しているように、アクロマートクラスとは一線を画したもので、専用レデューサも発売されているように、明らかに写真撮影を意識したものです。「レデューサ」とは、焦点距離を短くして視野を広げるためのものですが、同時に星像を改善する働きを持たせていることが多いです。今回も撮影を目指すので、画面四隅の星まで綺麗な点になることを願って、62ED専用のレデューサを使うことにします。鏡筒が実売約6万円、レデューサを入れても約10.5万円と、撮影鏡筒としては安価な部類に入ります。初心者がはじめに手にいれる撮影用鏡筒としては手頃で、いい選択肢ではないのかと思います。

ちょっと心配なのはこのEVOLUX 62ED、シュミットの販売ページに行っても在庫切れで、他のショップやAmazonでも在庫切れやお取り寄せとなっているところばかりです。3年前のCP+でEVO GUIDE50での電視観望を紹介して、その後しばらくの間、肝心のEVOGUIDEが在庫切れという状況が続いたことを思い出してしまいました。もちろん今回CP+で見せようと思っている画像処理の方法は、他の鏡筒でも問題なく応用が効くので、お手持ちの鏡筒で構わないのですが、もしかしたら在庫有りのものにしたほうが良かったのかもしれません。

3. カメラですが、今回の目的が撮影ということなので、冷却タイプのCMOSカメラを選びました。冬季ということでそもそも冷えていることと、撮影も入門用に簡単にということでそこまで露光時間を長く取らない予定なので、ダークノイズはそこまで効かないでしょう。またホットピクセルやコールドピクセルもPlayerOneのカメラの特徴のDPS (Dead Pixel Supressioin) 機能で軽減されるので、冷却は必要ないかもしれません。それでも今後撮影に進んでいくと、一枚一枚撮影しダーク補正をする可能性は高く、冷却を選んでおくに越したことはありません。もう一つは冷却そのものというよりは、「一定の温度で撮影できる」ということが、温度管理という意味で便利だったりします。


赤道儀SA-GTiの組み立て

最初は赤道儀Star Adventurer GTiの組立です。日本語版のマニュアルが同封されているので、基本的にはマニュアルを見て進めていけばいいでしょう。

1. 箱から三脚を取り出し足を広げます。三角受け皿をはめ込み、回転させて固定します。
2. ハーフピラーを三脚の上に載せ、三脚上部から出ているネジを締め、固定します。
IMG_8929

3. ハーフピラー上部の3つのネジを緩めて、接続部を外します。
4. 赤道儀を箱から取り出し、上で外したハーフピラー上部を赤道儀本体底部ににねじ止めします。
5. 赤道儀をハーフピラーの上に載せ、ハーフピラー上部の3つのネジを締めて固定します。
6. 赤経体の経度を日本の35度付近に合わせます。赤経体が上下に動くように、赤道儀本体左右についている2つの大きめのネジが緩んでいることを確認(箱から出した直後は全て緩んでいました)して、前部についているネジを締めながら赤経の角度を35度付近にまでします。
IMG_8931

7. ウェイトバーを取り付けますが、ここで少し迷いました。マニュアルにあまりはっきりと書かれていませんが、バーの根元に取り付けるアダプターの上下に注意です。ウェイトバーがアダプターにすっぽりハマる向きに取り付け、その後ウェイトバーを赤道儀本体に取り付けます。

IMG_8971

機械的な組立はこれくらいです。

次に電源についてです。電池駆動もできますが、撮影中はどうせ冷却カメラに12V電源を使うことになるので、赤道儀、冷却カメラともに12Vの外部のDC電源を使うことにしました。

ちなみに、電池駆動する時の場合の手順です。こちらの方が少し迷うかもしれません。
  1. インターフェースパネル下のネジを外して、インターフェース部分を取り囲んでいるカバーを外します。
  2. 極軸望遠鏡のカバーを外し、電池ケースを2つ取り出します。(注1. 極軸望遠鏡のカバーを外さないと、電池ケースを取り出すことができません。外れないからと言って、無理に引っ張って壊さないようにしてください。)
  3. それぞれのケースに4本、計8本単3電池を入れます。電池は受電式のものでも十分稼働します。
  4. ケースを赤道儀本体に戻します。(注2. その場合、極軸望遠鏡のカバーができなくなりますが、これは液漏れを防止するための仕様とのこと。)
あと、付属のUSBケーブルを挿しておきます。PCとはこのUSBケーブルを介して接続します。
IMG_8965

赤道儀の組立はここまでです。


鏡筒とレデューサー

鏡筒のEVOLUX 62EDですが、どうやら日本ではあまり本数が出回っていないのかもしれません。日本語のレビューなどを探してもごくわずかしか見つかりません。専用ケースが付いてくるようですが、今回私の場合はデモ機をお借りしているので、専用ケースはありませんでした。

まずは鏡筒本体に鏡筒にレデューサをつけます。鏡筒接眼側についている、緑のアダプターを回転させ外します。

ここで、必要ならばフィルターを鏡筒側に取り付けます。取り付けることができるのは48mm径のもので、後に詳しく書きますが、今回はCBP(Commet BandPassフィルター)を取り付けました。

IMG_8951
CBPを鏡筒側に取り付けた様子。

(2024/2/4追加) [[注意]] 初出の記事で、フィルターをこの位置に入れると書きましたが、レデューサ側にはまり込んででしまうとものすごく外しにくくなることがわかりました。カニ目レンチなどがあれば頑張って外すことはできますが、かなり大変なのと、フィルターを傷つける可能性があるので、フィルターを入れる位置は再考します。

フィルターを挟み込むようにして、レデューサを鏡筒本体に取り付けます。下の写真のように、レデューサーの字の向きが鏡筒の字の向きと逆になりますが、これが正しいです。

IMG_8952


CMOSカメラの接続

次にカメラと鏡筒の接続です。

Uranus-C Proには17.5mmと20mmの延長アダプターがついています。さらに、カメラのシャーシ端面からセンサー面までの距離は17.5mmとのことです。ここで、63ED レデューサーに必要なバックフォーカスを調べてみると、55mmだとわかりました。レデューサの「後端」から測って、55mm伸ばしたところに「センサー面」が来ればいいということになります。先ほどの距離を足してみると、17.5+20+17.5 = 55mmで、何とちょうど55mmとなるではありませんか。これは、最近の鏡筒のバックフォーカスは55mmのものが多いので、カメラの方でそれにうまく合うようなアダプターを付属しているというわけです。

とうわけで付属のアダプター2つを挟んでカメラをレデューサの後ろに取り付けます。ネジは全てT2と呼ばれるカメラ界隈で使われている規格で、径42mm ピッチ0.75mmになります。

IMG_8953

CMOSカメラの電源ですが、メインはUSBで供給されます。コネクタはType-Cです。露光時間が長いので、USB2.0でもなんとかなると思いますが、転送速度はやはり早い方がいいので基本はUSB3.0以上で接続した方がいいでしょう。冷却用のDCの12V電源も別途必要になります。撮影用のバッテリーを一つ買うといいと思います。下の写真のようなDCジャックができれば複数付いているバッテリーを選ぶといいでしょう。

IMG_8974

これで赤道儀SA-GTiも駆動できるようになります。

バッテリーとCMOSカメラ、赤道儀を接続するDC電源用のケーブルも必要です。ケーブルを選ぶときに、オスメスを間違えないように気をつけてください。今回のように、通常はオス-オスタイプが必要になりますが、実際に売っているのはオス-メスタイプが多いので、そんな場合はオスメス変換のアダプターを一緒に購入するといいでしょう。

IMG_8975

これで鏡筒とカメラの準備は完了です。


赤道儀に鏡筒を載せてみる

鏡筒部を赤道儀に載せてみましょう。鏡筒にはアリガタプレートが最初から付いているので、そのまま赤道儀に取り付けることができます。
  1. まずは赤道儀のウェイトのネジを緩め、ウェイトバーの下の方までウェイトを十分下げて、再びネジを締め固定します。赤経体のネジを緩めて、ウェイトをぷらぷらさせ、手を離して一番下に下がるところで赤経体のネジをしめます。
  2. 赤緯体のネジを緩めて、鏡筒を乗せたときに真っ直ぐ上を向くくらいの位置までアリミゾ部を回転させ、再び赤緯体のネジを締めます。
  3. アリミゾの所のクランプネジを緩めて、鏡筒のアリガタのところをアリミゾ部にはめ込んで、再びネジを締めて固定します。一度ゆっくり手を離してみて、落ちたりしないか確認し、さらに鏡筒部をつついてグラグラ動いたりしないか確認します。
  4. 赤経体のネジを緩めて、さらにウェイトのネジを緩めて、赤経体を回転させ、水平になるように持っていき、ウェイト位置を中央側にずらして、赤経体のバランスをとります。手を離しても赤経体が回転しないところを探してウェイトのネジを締め固定します。
  5. 赤経体は水平のまま、一旦赤経体のネジを締め水平からずれないように固定します。
  6. 次は赤緯体のネジを緩めてバランスをとります。鏡筒が落ちたりしないように注意しながら、アリミゾクランプのネジを少し緩めて、鏡筒部を前後に動かして、手を離しても回転しないところを見つけてください。手を離す際は「毎回」アリミゾクランプのネジを締めるのを忘れないようにしてください。油断すると鏡筒が地面に真っ逆さまになります。
  7. 赤経、赤緯の重量バランスが取れたら、赤経体のねじ、赤緯体のネジを緩めて元のホームポジション(鏡筒が上に来るように赤経体を上に戻し、赤緯体は鏡筒先端が北を向くようになるような位置です)に戻し、再びネジを固定しててください。

ガイド鏡

今回の撮影では、長時間撮影しても視野がずれていかないように、オートガイドと呼ばれる手法を用います。別途もっと視野の広い焦点距離の短い望遠鏡とカメラを用意して、1秒程度の短時間露光で常に画角を確認して、ずれたらそれを補正するようなフィードバック信号を赤道儀に返します。

そのためのガイド鏡を用意しておきます。ガイド鏡の「鏡」は望遠鏡からきていますが、今回は安価な監視カメラ用のCマウントレンズ(実際にはCSマウントレンズで、延長アダプターをつけてCマウントとしています)を使いました。ガイド鏡はメイン鏡筒の焦点距離の10分の1程度の焦点距離があれば十分です。今回はメイン鏡筒がレデューサーをつけて360mmなので、ガイド鏡の焦点距離は50mmとしました。こういったレンズはアマゾンなどで「cマウントレンズ」と検索すると簡単に手に入れることができます。

カメラは手持ちであったPlayerOneのNeptune-Cを使います。

ガイド鏡は、カメラにL字の適当な金具をつけ、底にアルカスイス互換のクランプをつけます。一方鏡筒側には、鏡筒付属のアリガタにアルカスイス互換のプレートをとりつけました。これらもアマゾンで「アルカスイス」と検索すると、安価な互換品を簡単に手に入れることができます。これで着脱も自由です。

IMG_8967


まとめ

全てを組み上げた全体図になります。

IMG_8956

今回の機材はあくまで一例です。機材はお手持ちのものがあれば、もちろんそれらを使えばいいかと思います。

初めて天体機材を触る場合は、最初の組み立ては昼間の明るいうちにやっておいたほうがといいと思います。最初はなかなかうまくいかなくて、組み上げるだけでも大変です。暗い中ではさらに大変になります。あせらずに、余裕を持って、時間をかけて組み立ててみてください。

一応これで、機材の準備は完了です。次回はPCを接続して電源を入れてみましょう。いよいよ望遠鏡の像を見ることになります。










CP+では一昨年昨年、サイトロンさんの枠でトークをさせて頂きました。それでもコロナ禍でのイベントのためオンライン形式になってしまうのは仕方なく、逆に夜の時間に当ててもらうことで2020年はリアルタイムで電視観望の実演ができ「カメラバカにつける薬」で取り上げていただくなど大好評。2021年は収録でしたが同時に一視聴者として参加することによりリアルタイムで質問に答えることができ、こちらも良い試みでした。


きっかけ

2023年のCP+の出だしは、11月の小海の星フェスの時くらい(もしかしたら志賀高原のイベントの時だったかもしれません)に遡ります。現地でサイトロンのスタッフの方からまた今年もCP+に登壇してもらえないかというオファーを頂きました。日程的には平日は仕事で厳しいですが、休日ならOKそうだったので、移動のことも考えて土曜の午後か日曜ということで話が進みました。でも今年のCP+、コロナの判断のせいでしょうか動き出しがずいぶん遅かったようで、具体的なお話がきたのが1月半ば過ぎくらいでした。もちろんお約束通りOKの返事をしたのですが、問題はテーマです。どうやらこの時点でリアル開催は確定のようなので、多くのカメラファンの方が集まるはずです。そこで、2年くらい前から試していた一眼レフカメラを使った電視観望でカメラファンの方に天文に興味を持ってもらえないかというコンセプトで話をしようと、この時に決めてサイトロン側にタイトルと概要を連絡しました。


トークの準備、でも晴れない

この時点でCP+本番までほぼ1ヶ月くらいです。一番の問題は、全然晴れなかったことです。徐々に日にちが近づくにつれて、もう新しい撮影は諦めて過去にブログにアップした画像で誤魔化すしかないかと思い始めました。そんな日を過ごしながらもとうとう待ちに待った快晴の日が!でもなぜかそんな日に限って満月です...。でも貴重な晴れなのでしかたありません。実際の講演の中で話したようにEOS 6Dと古いNIKKORの50mmの明るいレンズ、普通の三脚と自由雲台という、ごく普通のカメラユーザーが持っているくらいの機材で電視観望を試してみますが、さすがにこれだけ月明かりだと本当に淡くしか出てきません。それでも最低限何か見えているのでよしとしました。CBPも使ってみたのですが、撮影していたオリオン座に月がかなり近くにあり、その迷光がすごいゴーストを作り、使うことが不可能でした。

14_DBP

満月で光害カットフィルターなしで撮影したのが、予告時に出した画像だったというわけです。
11_6D_50mm_nofilter_Oprion - コピー
流石に満月はちょと辛いのでどうしようかと悩んでいました。

その後、満月から何日かして2時間ほどだけは月がない日がありましたが、透明度が悪く途中雲が出てしまし、あまり成果が得らません。ちなみに下の画像はその時観た火星とスバルとカリフォルニア星雲ですが、雲が出てきた時のもので「薄雲でも見えますよ」と言いたくて用意していたのですが、結局トークの中では使いませんでした。

08_gulf_6D_50mm_CBP_F2.8

その後、一日だけ新月に近い日に晴れて、そこでやっと今回のトークで使えるくらいの画像を撮ることができました。その後はもうCP+当日までほとんど晴れることがありませんでした。なんとかなりましたが、かなりギリギリな状況でした。そのため満月の映像を先に見せて、そこから改善していくというストーリーにしました。


CP+へ向けて出発!

2月25日の土曜の当日、CP+としては3日目になりますが、自宅から朝イチのバスに乗り富山駅に向かいます。富山からは新幹線に乗り、東京に向かいます。今回CP+に行く前にスターベースに寄るかどうか迷いました。スタベの開店時間が11時なので、朝イチで出ると少し早く着きすぎます。スタベはまた行けますがCP+はもう今日明日だけなので、今回はスターベースを諦めてCP+に直接向かうことにしました。

6341AF5C-4D0A-414A-9DA5-71160138E6EE

新幹線の中で朝ごはんです。新幹線ではほぼ毎回この「ますとぶり」です。富山のますのすしは有名かと思いますが、大抵は桶に入った円形タイプで2−3人前です。これは一人前でちょうどいい量で、しかもブリのすしと半々になっています。ブリのほうは、かぶらとにんじんで押し寿司になっていてい、鱒の寿司よりもむしろさっぱりしています。
F7CF3476-A23E-4800-A74C-F3781DFFEB38

ご飯を食べてから、少しトークの準備をしていたらもう間も無く東京です。富山と東京は2時間ちょいで着いてしまいます。北陸新幹線が通る前は飛行機を使っていましたが、新幹線が来てからは随分と楽になりました。

東京について、そのまま東海道線に乗り換え横浜まで移動します。こちらもわずか25分。東京-横浜間は近いので、この日の宿は東京駅近くに取りました。横浜周りはかなり高い部屋しか残ってなかったのです。
80DA37AB-28C3-4355-85E0-2EC5024545C1

E71EA89C-C4FF-44A1-9CDC-394E5E9DA1EA

横浜からはみらい線に乗り換え、みなとみらい駅まで向かいます。
3E6AF1C9-1E98-4C52-8E03-DDC43A3C7D44

みなとみらい駅についてビックリ!サイトロンで溢れています。例えば階段や柱、
FDB2CA0C-D055-4381-8D64-184CC002F9F9

94F4ED15-CFF2-4EFF-92E4-416BA0CB6D7C

会場のパシフィコ横浜方向はサイトロンの広告が導いてくれます。カメラの祭典のはずなのに、天文ショップのこの存在感!
8857F159-2315-4ECF-8CAD-D615FE5A2C71

みなとみらい駅は地下3階にあり、ここから地上2階まで長いエスカレーターを上ります。
70D50D13-52DF-47FB-A83C-FC6391307CEA
黒い壁に書いてある、これは詩でしょうか、結構インパクトがあります。今調べたら、シラーの詩だそうです。エスカレーターに乗りながらこの詩を読むと(といってもちょっと難解で、私は乗っている間には理解しきれませんでした)CP+に行く前に色々考えさせられました。

その後は建物の中をずっと歩いていき、建物から出るともうCP+会場手前です。
7C2EB9A0-E370-449B-9A50-232C84EE4307

ホールとアウトレットコーナーは会場の手前で分かれ道があります。
59F15E8F-C86A-42A2-86FB-069009303D33


会場の様子

ホール内に入り、早速サイトロンブースに挨拶に行きます。サイトロンブースは入り口すぐの所にあるのですぐにわかります。
4D566273-66DE-4825-958F-71B8417029C0

会場には朝10時半頃に着いたのですが、スタッフの方と次の日のトークのことを少しだけお話しして、すぐに会場内を回ります。多分トークがあるとその日は落ち着いてみて回れないので、この日が勝負です。

よく考えたらCP+会場に来るのは2017年以来です。もう6年も前のことなので忘れていましたが、今回も同じ感想になってしましました。CP+の問題というよりは完全に自分のせいなのですが、結局のところ私はあくまで天文が好きなのでカメラを使っているわけであって、カメラ自身が趣味ではないということです。そもそも明るいところで一眼レフでまともに撮影した枚数はどれくらいでしょうか?多分100枚くらいだと思います。もちろんフラット撮影とかは除きますよ。暗い所では操作できるのに、明るい所だとパラメータもよくわかりませんし、そもそもBやM以外でどう撮ればいいのか?こんな自分なので、カメラメーカーのブースは遠くから眺めるだけです。
4E1FEC68-DAE3-49D8-A223-0968F7D4B72F
Nikonブースです。Nikonカメラを持っていない私は中に入っていっていいのか?
中ではサーカスっぽいことをやっているようでした。

EBD048D1-4144-4937-8BFC-2DAF849C1F08
Canonブースです。Canonのカメラは持っています。
でも天体改造とかしている私にここに入っていく資格はあるのか?
ハーフパイプの自転車を撮影するのですが、速い動きの写し方はよくわかっていません。 

加えて天文関連のブースは数が少なく、サイトロンとVixen、Kenko TokinaにBORGがあるくらいで、やはりこれは星まつりとは違い、カメラのイベントだと実感してしまいます。まあこんな私ですが、既にCP+のレポートは多くの方に書かれているとは思いますので、独断と偏見で印象に残ったものを紹介しようと思います。


島中

むしろ私には今週号の「カメラバカにつける薬」であったように島中にあるブースが面白かったです。一番インパクトがあったのが、Birodというブースの最長11.5mの一脚です。妖艶なお姉さま(?)が鳥の視点まで案内してくれます。
EF5B5069-1950-4435-A2BB-3E431315AFAA
カーボンの多段ロッドで、持ってみたのですが重さも大したことないです。流石に振り回すわけにはいきませんが、360度カメラは真下をあまり写さなくていいはずで、かなり高い視点でまるで浮かんだように見ることができるはずです。イベント会場とかでこれ持ってたら、多分注目度No.1だと思います。

次はインプレスのブースですが、「カメラバカにつける薬」が既に完売していました。
4F75AF89-E19D-4F0B-9F4E-456249718D0A
聞いたら飯田ともき先生、この日は来ていないとのこと。今週号の連載でありましたが、どうやら初日だけの来場だったようです。このマンガが大好きで、カメラファンではない私でも十分に楽しむことができます。上にも書きましたが、一昨年のCP+の電視観望講演をCanonとかNikonと並んで2コマも使って漫画の中に載せてくれたお礼をぜひ言いたかったのです。残念ながら次の日もいらしていないということで、スタッフの方にお礼だけ伝えておきました。いつか直接お会いしてお礼を伝えることができたらと思います。


Vixen

といっても島中もこれくらいで、あとは天文ブースです。まずはVixen。注目はもちろんVSDです。
1B28D56F-3212-4FAD-AD75-F9E321D2D637
でももう他の方に散々レポートされていて、私が新たに加えられるようなことはありません。それよりも話したいのは、この写真にも写っているファインダーです。

対物側は焦点距離200mm、口径50mmのレンズなのですが、接眼側がアメリカンサイズの普通のアイピースを挿せるようになっています。ということはここにCMOSカメラを取り付けることができて、なんと電視観望ができてしまうのです!しかも焦点距離と口径が、2年前に私の電視観望講演で話したEVOGUIDE50EDとかなり近く、昨年の講演で話したNEWTONYと全く同じです。EVOGUIDE50EDがなかなか在庫がないことが多いこと、NEWTONYに取り付けるカメラはCeres-Cのように中に入り込むタイプでないとピントが出ないので、もしかしたらこのファインダーがキラーアイテムになる可能性があります。今回Vixen社の社長と初めてお会いすることができ、結構長い間話をさせていただいたのですが「このファインダーは今後Vixenの全ての望遠鏡につける標準ファインダーになる予定だ」と言います。しかも、このファインダーのアイデアを出したというのが、以前福島の星まつりで話すことができた若手のI君だというのです。社長がI君と私が知り合いだということも認識されていて、そのことを教えて下さいました。I君はもちろん熱心な星マニアでもあるのですが、こういった若手の意見をきちんと取り入れて製品化するというのは素晴らしいことだと思います。なによりこのようなファインダーを標準搭載するということは、今後Vixenを購入した入門者の方に電視観望への強烈な道筋をつけてくれるということになります。国内入門機の圧倒的シェアを誇るVixenさんならではの手法で、これこそ私が長年願っていた方向性です。Vixenさんの英断、私的にはもう大絶賛です。


BORG

続いてはBORGです。ここの目玉は試作のカーボン鏡筒で、私も持たせてもらいましたが125mmでこの軽さならかなり取り回しが良いです。ついでに触らせて頂いたカーボンの円筒だけの素材も、多少押しても全く変形がわからないくらい頑丈なものでした。
B4EF51A4-A940-4737-AF69-F516294216D3

下の写真の六角形の鏡筒もおもしろいのですが、私が注目したのは口径55mmの小さな鏡筒(すみません、写真撮ったと思ったのですが漏れていました。上の写真のカーボン鏡筒の奥と、下の写真の一番下にちらっとだけ写っています。)
7999EB15-2A98-4314-82E3-DAFF67BC0B81

そこにいた女性スタッフの方と話していたら「この小さな鏡筒で電視観望もできますよ」という話が出てきました。「まだ試していないけど、自分でもやってみたい」とのことで、でも「カメラをどうするか迷っている」とのことでした。「ちょうど明日の私のトークで一眼レフカメラで電視観望する話をします!BORGに一眼レフカメラをつけることができるはずなので、すぐに試せますよ!」とお伝えしたところ、本当にトークに足を運んでくださいました。BORGでの電視観望もかなり面白いかと思います。唯一残念だったのが、中川さんにお会いできなかったことです。直前までBORGブースにいたと聞いたのですが、いまだにお会いできたことがないので、一度お話しできたら嬉しいです。あの中川少年の日記はいつも楽しみにしています。


サイトロン

さて、最後は本命サイトロンです。もう欲しいものばかりです。個人的な最注目はCMOSカメラでしょうか。
C31CEB65-26AB-4E16-B5A6-84D5DB4A943C

この中の特に冷却カメラPoseidonはPlayer One初の本格的な冷却カメラになります。冷却カメラに関してはほぼZWO一強なので、どこまで牙城を崩すことができるのか注目しています。マチナカリモート天文台のMさんがサイトロンスタッフとして既に試写画像をTwitterにアップしています。実はMさんとは2017年末の志摩の観望会や、八ヶ岳の天リフイベントでご一緒させていただいて、今回かなり久しぶりにお会いすることができ、色々マニアックな話で盛り上がりました。MさんがアップしたPoseidonの画像を見る限り、かなり期待できそうです。冷却カメラも各社で競える時代になると、お互い切磋琢磨してよりユーザーにとってもいい状況になるのではと期待しています。
DB929CEF-739A-4552-8976-9EF99501E7AA

他にも鏡筒が目白押しですが、これでもまだ展示しきれていない機種がいくつもあるとのことです。
B27CDAAE-41F2-4F94-B6FC-8B884B48A324
この中で個人的な注目は、一番手前に写っているAskarの新製品のFMA180 proでしょうか。スタッフも当日まで現物が展示されるのを知らなかったそうです。手持ちのFMA135は電視観望でフル活躍中ですが視野はAPS-Cまでです。一方FMA180はフルサイズ対応で、一度試してみたかったのですが結局試せずじまいで次バージョンになってしまいました。値段的にもそこそこ気楽に買えるものなので、短焦点撮影鏡筒という意味でも、遠くないうちに手に入れておきたいと思います。

他にも、試作のカーボン三脚が、大中小と3種類も展示されていました。
8A93E76B-B874-476C-BAEA-D78B9590303A
現在実際に販売されているのは1種類だけなのですが、今後どんな三脚が欲しいかという傾向を掴むために3種展示したとのことです。最近仲が良いRamb君がちょうどその場にいて、一緒に好き勝手にリクエストを伝えておきました。かなり無理を言っていたので、果たして実現されることやら??? Ramb君と、サイトロンのスタッフさんを交えて、3人での三脚理想論についての議論ができたのは、いつになく楽しかったです。

去年1年間使い倒してきたSCA260の新しいバージョンのものが出ていました。大きく変わった点が、副鏡のところのセンターの調節ねじがなくなってシンプルになったこと、取っ手がついたこと、フォーカサーの繰り出し長が伸びたこと、カメラ回転機構が手前になって、フォーカサーのつまみの回転位置が固定されただそうです。
AE92C487-6B70-40EF-A857-B852138DCA5E
特にフォーカサー関連は少し羨ましかったですが、光学設計は同じとのことなので、まあよしとします(ホントハチョットクヤシイデス)。

あと、私も以前試させていただいたVesperaですが間も無く販売になるということで展示されていました。アプリの方もとうとう日本語化されたそうです。さらに電視観望が簡単になるかと期待しています。
75F71A5E-75B4-498D-AF4E-0379E36F3C6F
円安と、開発元のフランスでの値上がりが痛かったとのことでした。それでも頑張ってライバルのeVscopeに負けない値段設定にしたとのことです。今後の販売に期待でしょうか。こういった一体型の電視観望機器もどんどん広まっていって欲しいです。

まだまだ書くことはたくさんありますので、今回はとりあえずここまでとします。続きは次の記事で。






CMOSカメラの理解に

2022年4月にCQ出版から発行された、米本和也著の「CCD/CMOSイメージセンサの性能と測定評価」という本を最近購入しました。

4C41CA05-0464-4FFA-9C72-34FC9FAC6783

ここしばらくASI2400MC ProというフルサイズのCMOSカメラを使っていたのですが、その性能の良さにびっくりしています。フルサイズというと徐々にハイエンドに近いセンサーになりつつあり、最先端の技術も注ぎ込まれていると想像します。この本を読むと、天文カメラメーカーから出ている仕様説明はごく僅かで、他に多くの技術やパラメータが絡む仕様があることがわかります。


アマチュア天文という観点から中身を見てみると

著者は1980年代からソニーでCCDに関わっていて、2001年以降各社で経験を積み、2016年から再びソニーセミコンダクタソリューションズの研究部門に戻っているとのことで、完全にプロの開発者視点での解説書になります。

1章は概要や単位などの解説。

2章の原理説明はCCDが基本で、CMOSも追加で説明という感じで、両方の原理を理解する必要がありますが、ここら辺は基本なので理解しておいた方がいいでしょう。ただし、初読でここだけを読んで理解するのは大変かと思います。

その場合、同著者の2003年発行の前作、CQ出版の「CCD/CMOSイメージ・センサの基礎と応用」を読むといいでしょう。

49687E36-6E28-4B38-AF11-1BA228DE3B9B

こちらの方はもっと原理から解説していますので、アマチュア天文という観点からは今回の新しく出た方が身近に感じるのかと思います。

今回は前作から20年近く経っているためでしょう、CMOSカメラの解説が多くなってきていて、タイトルにあるように「測定」にも言及するなど、CMOSカメラでの撮影が主流になったアマチュア天文民にも役に立つことも多いです。それでも今回も原理的な説明もかなり多いためか、参考文献を見ても1960年代や70年代のものがあります。随時2000年代、2010年代の参考文献が入ってくるので、新しい話も貪欲に取り込んでくれているのかと思われます。

3章以降が具体的な信号ノイズの例や、測定についてです。アマチュア天文ユースという観点で読み込んでいくうちの、いくつかポイントを書いておきます。

3章は感度についてです。基本的に暗い天体を撮影することが多いため、これまでノイズのことはこのブログでも色々言及してきましたが、その一方、明るい信号側に相当する感度のことはせいぜい量子効率くらいで、私自身あまり考えてこなかったことを痛感させられました。裏面照射の構造とマイクロレンズの関係、周辺減光と瞳補正など、これまで知らなかったことも多いです。

4章は飽和に関してです。ここもかなり原理的に説明してくれています。これまでほとんど知識がないところでした。ダイナミックレンジの話や、飽和電指数の測定の話は、私はまだ馴染み深かったです。

天体写真という観点で一番関連するとことは、やはり5章のノイズでしょうか。P93の図5−1はEMVA1288規格でもよく出てくる図で、理解しておいた方がいいかもしれません。

特に固定ノイズの説明が詳しいです。天体写真関連ではバイアスノイズ(バイアスフレームに出る縞々のノイズのこと)とかが関係するのかと思います。今までなんでこんなノイズが出るのかあまり知らなかったのですが、ここを読むとよく理解できます。ただし読んでいる限り、ユーザーでどうこうできるわけではないことがわかるので、これは今後のメーカーの開発に期待するしかないですね。

ランダムノイズに関しては、天体写真をやられる方は普段から身近につきあっていると思いますので、比較的読みやすいかと思います。

3章の信号測定の方はあまり考えたことがなくて読んでいてもなかなか想像がつきにくかったですが、5章のノイズの測定のほうはまだ馴染み深いです。それでもかなり原理的な測定の説明も多く、実際これだけ読んで自分で測定するというのはなかなか難しいかと思います。むしろ、天体写真の画像処理はノイズ測定に近い様なことをやっているようなものです。実際にこの本を元に測定するにはもう一段階、具体的な説明が欲しいとことです。

6章で面白いのはフレアパターンでしょうか。これは天文愛好家の間ではサッポロポテト現象とよばれているものかと思います。その発生メカニズムが書かれているので、理解が進みます。これまであまりきちんと書かれているのを見たことがなかったので新鮮でした。ただし、これもユーザーでどうこうできるわけではないようです。また、あぷらなーとさんが理解している、Quad配列のASI294シリーズでなぜサッポロポテト現象が出なくなるかは、この本を読んだだけではまだ理解できません。もっと考えるとわかるのかもしれませんが、まだ私は理解できていないです。

ところで、最後まで読んでもコンバージョンファクターなどの話が全く出てきませんでした。センサーの仕様を理解するためには重要な情報かと思っていたのですが、開発者から見たら当たり前すぎることなのかもしれません。そういえば、以前コンバージョンファクターのことを聞いたとき「論文になっているような専門的なことではないし、かといって教科書に出る様な基礎的なことでもない」とか聞いたことがあります。


まとめ

アマチュア天文の範疇でこの本がどこまで役に立つかは、かなり専門的なところもあるので、なかなか判断が難しいです。多くのことは開発者目線での解説になっています。ユーザーの視点でどうこうできるかは、タイトルにもなっている「測定評価」という点においても、なかなか具体的な手法というと難しいかと思います。アマチュア天文ということを考えても、この本は具体的な方法を学ぶというよりは、原理を学ぶという観点で読んだ方がいいのかと思います。

特にCMOSカメラで疑問がある方には、かなりの原理的なところまで立ち返って、相当のレベルで答えてくれる書籍であることは間違い無いでしょう。¥3300円と専門書としては比較的安価な部類です。天体写真に真面目に取り組んでいるアマチュアならば、持っていても損はないかと思います。



せっかくの素晴らしい画像なのに回転角がずれてる!?

Masa@MasaAstroPhotoさんの超長時間露光の北アメリカ画像を開いたときに、何度かカメラの回転角を合わせた形跡がありました。

masterLight_BIN-1_EXPOSURE-180.00s_462

スタックされた画像を解析してみると、約9.5度南北からズレていることがわかりました。Annotationで赤経、赤緯の線を入れるとはっきりしますね。

masterLight_clone_Annotated

私は「天体写真は必ず北を上にしなければならない」とか言う暗黙のルールは特にこだわる必要がないと思っていて、例えどの方向が上でも、さらに東西南北以外の任意の角度が上でも全然構わないと思っています。ただし、今回のように露光ごとに角度が変わっているのは、場所によって露光時間が変わってしまい、均等な画像処理がしにくくなり、出来上がり精度も変わってくるので、もったいないと思います。

今回もあえて10度位ずらしたというなら全然問題ないのですが、途中でずれているところを見るときちんと合わせきれなくてずれてしまったのではないかと推測します。もし本当にそうだとしたら、ここまで丁寧に撮影した画像から言ったらちょっとした悲劇です。

なので今回の記事では、カメラの回転角を簡単に合わせる方法を記しておきたいと思います。


カメラ回転角を合わせる方法

私がこれまで処理した画像はよくAnnotationで赤経赤緯度の線を入れるのですが、画像処理の時に回転で合わせているのではなく、撮影時に合わせてしまっています。ほとんど1度以下くらいの精度であっていると思います。これくらいの精度では簡単に合わせることができます。

といっても新しい方法ではなく、やっている人は普通にやっていると思います。私はFacebookでSさんの書き込みから学びました。

カメラの回転角を合わせるのはいろんな方法があると思います。カメラに水準器を貼り付けているのも一つの方法ですね。鏡筒のスパイダーがきちんと縦横に向いているのなら、それが縦横に向くように合わせるのも一つの方法ですが、これは屈折だと使えないですね。

今回示す方法は至って簡単です。
  1. 赤道儀、鏡筒をセットし、カメラを取り付けその映像を見える状態にする。
  2. 赤道儀を適当に動かして目立つ星を導入して、画面に映す。
  3. 赤緯を一方向に動かして、その時の星の動きをPCの画面などで見る。
  4. この時、星がぴったり水平、もしくはぴったり垂直に動くならカメラの回転角は合っています。SharpCapなら同心円のレチクルを画面上に出しておくと縦横の線が出るのでわかりやすいでしょう。
  5. もし赤緯をモーターなどで動かして、星がこの線に沿って動かないなら、カメラの回転角を調整してください。
これだけです。私の場合さらに具体的には、
  1. SharpCapで縦横の線を出し、
  2. ターゲットの星がその交点に来るように赤道儀で導入して、
  3. そこから赤緯を一方向に星が画面の端に来るまで動かし、
  4. カメラの回転角を動かしてその星が十字線の上に来るように
調整します。

この方法はCMOSカメラとPCを前提としていますが、一眼レフカメラでもライブビュー画像を見ることができるなら十分可能です。私はEOS 6DをBackYardEOSでPC上にライブビューを映して合わせたりして同様の方法で調整しています。


星を使わなくても、昼間でも調整できる!

基本はこれだけなのですが、ここからはちょっとオリジナルなアイデアです。といっても同じような考えを思いついた方もたくさんいらっしゃると思いますが。

この方法をよく考えると色々応用が効きます。例えば目印にするのは星にこだわる必要はないのです。要するに、赤緯の動きに対してカメラで映した画像が斜めに動かないようにすればいいので、星以外、例えば何か目立つライトとかでもいいのです。

もっと言うと、わざわざ夜を待って合わせる必要もありません。明るいうちに何か遠くの目立つものにピントを合わせて、それが赤緯モーターの動きに合わせて、垂直か水平に動けばいいので、なんと昼間のうちにカメラ回転角が調整できてしまうのです。

以前Twitterでこの方法に言及したときに一番敏感に反応してくれたのがあぷらなーとさんでした。みなさんご存知の通り、何本もの鏡筒を同時に赤道儀に載せて撮影しているあのあぷらなーとさんです。「複数鏡筒のカメラの回転角を、昼間のうちに正確に合わせることができるのでかなり時間を短縮できる」というようなことをおっしゃっていたかと思います。


まとめ

私は毎回このような方法でカメラの回転角を合わせています。極軸を合わせたついでとかでしょうか。短時間でできて、画像処理で角度を合わせ直す必要がないくらいの精度で合わせることができるので、かなり便利です。

新しい方法というわけではないですが、これまで知らなかった方はぜひ一度試してみて頂けたらと思います。

昨日の天体写真展で天文台の方から天体写真についての講演を頼まれました。昨日は観望会の後、疲れてそのまますぐ寝てしまったのですが、明けて7月8日の日曜日、朝9時半ころから天文台にいって、その場でスライドを少し準備して実際にお話しをしてきました。

頼まれたのが昨日で、今朝の今朝までどのような人に話すのかあまり聞いていなかったのですが、どうやら年配の方が中心でグループで写真を撮っているので、その方達が星の写真を撮ることができるようにということでした。以前作ったスライドを直前の10分程度で多少変更して、初心者対象という形で話しました。講演自体は自分の機材を見せたりしながら、順調に進んで良かったのですが、面白かったのはその後です。天文台のプラネタリウムに入って、暗い中でドームに映した星を自分のカメラで撮影するのです。

まずびっくりしたのが、今回のために参加者全員カメラと三脚持参で、しかもほぼ全員相当なカメラとレンズを持っています。私が持っているのがCanonの60Dなのですが、NIKONのD810を持っている方もいれば、Canon 5D MarkⅢを使っている人もいて、ほとんどの方が講師のはずの私のカメラよりもはるかにいいカメラを持っていました。よくよく聞いてみると、カメラの先生を招いてみんなで富山のいい景色を撮るという試みをしているとのことです。その中でカメラやレンズを趣味のようにしている方もいるということでした。

さらに興味を引かれたのが、今回のプラネタリウムでの撮影の目的が、暗いところでのカメラの操作になれるということでした。明るいところでほとんど撮ったことのない私にとってはむしろ目から鱗で、十分なカメラの経験があるような方でも暗闇の中でのカメラの操作には相当てこずるようでした。

というわけで、最初のX7を触り始めた時にコツという形で少しまとめたことはあるのですが、今一度天体写真に慣れていない方に向けて、これまでの経験も踏まえて改めてコツを書いておこうと思います。対象は天の川などの星景写真で、(私もそうでしたが)おそらく一番最初に経験するカメラと三脚だけを使った場合です。

まず、昼間のうちにできることはやっておきます。基本的に全てマニュアルモードです。
  1. ダイアルを回してMのところに合わてマニュアルモードにします。一眼レフカメラでないコンパクトデジカメの場合には設定メニューに隠れている場合などがありますので、マニュアルなどで調べてみてください。
  2. 実際によく忘れるのが、レンズ本体の設定です。レンズのところに切り替えスイッチがありますが、マニュアルフォーカスモード、手振れ補正はオフにします。
  3. ファイル形式はRAWが必須ですが、後で処理が面倒だという方はJPGもありかもしれません。私はファイルサイズは大きくなりますが、基本的にRAW+JPGにしています。
  4. ホワイトバランスは蛍光灯か白熱電球のほうが夜空の色に近く見えます。もちろんRAWで撮っておけば後から変更できるのですが、夜空に近い色の方が後々も楽かと思います。オートホワイトバランスは何枚も撮影していると途中で色温度が変わることがあり、統一処理ができなくなるため、やめておいたほうがいいと思います。
  5. 絞りは手持ちのレンズの一番明るいところに合わせます。Fの値を一番小さくするという意味です。星像が変な形になる、周辺減光がひどいなどという場合は少しFの値を大きくして絞ります。注意することは、あえてきちんとF値を設定しないとFが勝手に大きくなったままになってしまって撮影してしまうことがあるので、必ず確認したほうがいいです。
  6. ノイズリダクションなどの機能は基本的に全てオフの方がいいと思います。ただし、後で画像処理をすることが前提です。画像処理をしない場合は長時間ノイズキャンセル機能はオンにしてもいいかもしれませんが、撮影できる時間が半分になってしまうので時間がもったいないです。
  7. 液晶画面の明るさは普通の設定だと明るすぎるののと、暗さに慣れた目を戻さないように一番暗くします。
  8. ピントを星に合わせるのは意外に難しいです。できるならば昼間に(距離はレンズによりますが)数キロメートルと十分離れたところを見ながらピントを合わせて、その位置でピント調節リングをテープなどで固定してしまいます。ちょっと高いですが、パーマセルテープが便利です。
  9. シャッターを押すときのブレを避けるために、レリーズは用意したほうがいいです。レリーズの操作も昼間のうちに十分に慣れておいて下さい。連続で撮影する場合などはカメラが持っているインターバル撮影機能で代用することもできますが、それでも最初にシャッタを切る時にはブレてしまうので、できるならレリーズを使ったほうがいいです。
  10. 一度、三脚に乗せてカメラがきちんと固定できているか、ガタがないか、方向を変えることができるかなどもチェックします。暗闇で三脚に固定するのも、カメラの向きを変えるのも、明るいところとは勝手が違います。
  11. 意外にも、レンズキャップや、レンズの付け替えなども暗闇では大変です。外したレンズキャップをしまう場所もあらかじめ決めておいた方がいいでしょう。
  12. ヘッドライトを用意しておくといざという時に楽です。ライトには赤いフィルムを貼るなどして、暗闇に慣れた目を戻さないようにする工夫などが必要です。
  13. ISOや露光時間、F(絞り)を変える場合のスイッチの位置を改めて確認しておくといいでしょう。これらは暗闇で何度もいじる必要があるので、手探りだけでスイッチの位置がわかるようにしておく必要があります。

ここまでをとにかく昼間のうちに準備してしまいます。できるならば、これらのことは真っ暗なところでもできるように、暗い場所で何度も練習しておくことをオススメします。


さて実際の撮影ですが、本番当日の撮影をする前に、事前に夜の星の撮影を試すといいです。多少明るい自宅の庭でもいいので、夜空を写してみてください。意外に星が写ることにびっくりすると思います。十分な練習をしてから、本番の当日の撮影に向かいます。

撮影時のコツです。
  1. もし昼間にピントを合わせ忘れていた場合は、Live viewで明るい星を映してから、それを5倍か10倍で拡大して、一番小さく見えるところにフォーカスリングを合わせます。パーマセルテープなどで固定したほうがいいでしょう。
  2. ライブビューモードは楽ですが、カメラの温度が上がりすぎてノイズが出やすくなります。基本的にライブビューは切って撮影します。
  3. ISO感度をいくつにするかは周りの明るさによるので、何枚か試し撮りをして決定します。感度はノイズに直結するので、ノイズが目立たない最大のISOを探します。機種やレンズにもよりますが、ISO1600か3200くらいが適当かと思います。最初あまりノイズを気にしないのなら6400とかでもいいと思います。
  4. シャッター速度(露光時間)ですが、レンズの焦点距離や方角にもよりますが、最長で30秒くらいまでだと相当拡大しなければなんとか星が流れずに見えます。余裕を持って20秒くらいまでが適当かもしれません。

とにかく、事前の練習がすごく有効だと思います。暗い中で、手だけでボタンの位置を覚えてしまうくらいにしておかないと、実際の撮影ではなかなか上手くいかないでしょう。天気も場所もベストという時間は、実はかなり限られているので、その貴重な撮影時間を逃さないためにも、十分に練習しておいてください。焦って操作を誤って、出来上がったものを見てみたら見るも無残だったということを私も何度も経験しています。


撮影した後に重要なのは画像処理です。どれくらい処理するかは人によると思いますが、ほんの少し手を加えるだけでも驚くほと見栄えが良くなったります。ここら辺は以前色々記事にしていますが、初心者向けの記事ではないので、そのうちに初心者向けの画像処理の記事も書いてみたいと思います。


このページのトップヘ