ほしぞloveログ

天体観測始めました。

タグ:木星

今回、振動減衰特性が素晴らしいと評判の、スコープテック社の新型経緯台ZEROを手に入れました。梅雨ですが、晴れ間を狙って色々と評価してみました。


目的

この記事では、スコープテックの新型経緯台「ZERO」の振動減衰特性を評価をすることを目的とします。わかりやすいように、今回は入門機の標準と言ってもいい、Vixen製の天体望遠鏡「ポルタII A80Mf」と比較してみます。


ポルタII

ポルタIIに関しては言わずと知れたVixen社の看板製品の一つで、とりあえず望遠鏡が欲しくなったときに最初におすすめされる、おそらく日本で最も売れている望遠鏡かと思われます。

屈折型のA80Mf鏡筒とセットになっているものが一番有名で、鏡筒、ファインダー、経緯台、三脚、2種のアイピース、正立プリズムなど、基本的に必要なものは最初から付属しています。初心者でもすぐに天体観察を始めることができ、天文専門ショップのみでなく、全国カメラ店などでも購入でき、その販売網はさすがVixenと言えます。

機能的にもフリーストップを実現した経緯台方式で初心者にも扱いやすく、鏡筒はアクロマートながら口径80mmと惑星などを見るにも十分。全て込みでこの値段ならば、十分適正な価格であると思います。

私は2018年の小海の星と自然のフェスタのフリーマーケットで手に入れました。中古ですが付属品はアイピースなども含めて全て付いていて、おまけに別売のフレキシブルハンドルも付いてきました。また鏡筒キャップの中に乾燥剤が貼り付けてあったり、夜に機材が見えやすいように反射板を鏡筒や三脚にマーカーとして貼ってあったりと、前オーナーはかなり丁寧に使ってくれていたことが推測できます。

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ZEROの特徴

一方、ZEROは経緯台のみに特化した単体の製品です。鏡筒や三脚は基本的に付いていないので、別途用意する必要があります。発売開始は2020年3月なので、すでに解説記事などもたくさん書かれています。ZERO自身の機能的な解説はメーカーのZERO本体のページ天リフさんの特集記事が詳しいです。購入もスコープテックのページから直接できます。




スコープテックはもちろんですが、ZEROはサイトロンなどいくつかの販売店からも販売されています。シールをのぞいて同じものとのことです。違ったバージョンのシールにしたい場合はこちらから頼む手もありです。





本記事では、機能に関しては上記ページに任せて簡単な解説にとどめ、振動特性を中心に評価したい思います。

実際のZEROを見てみます。

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ZERO自身は実際に手に取って見ると思ったよりコンパクトです。初めて使う場合は「お使いになる前に必ずお読みください!」と書いてある紙が入っていますが、これだけでなくマニュアルも必ず読んだ方がいいでしょう。一旦組まれたものを外して、経緯台として動くように組み直す必要があります。また、手持ちの三脚に合わせて(注文時に選択した)アダプタープレートを合わせて組み込んで三脚とセットする必要があります。


なぜ片持ちなのか?

基本的に片持ち構造は、強度や振動特性に関しては不利なはずです。それでもフリーストップにするためには片持ちが適しています。なぜなら鏡筒を縦方向に動かしたときにバランスが崩れないため、どこで止めてもつりあいがとれるからです。これがフリーストップを安定に実現させている理由です。

この片持ちという不利な構造にあえて選んで振動減衰特性に挑戦しているのが、ZEROの真骨頂と言えるでしょう。しかも軽量でコンパクトに折りたたむことができま、気軽に持ち運無ことができます。

フリーストップで、しかも揺れなくて、コンパクトとのこと。これは実は初心者に向いた設計と言ってしまってもいいのかと思うくらいです。スコープテッックが初心者向けの機材を相当丁寧に作ってくれていることは、私も実際に望遠鏡セット使って知っているので、おそらく本当に初心者のことを考えて今回のZEROも設計、製作しているのかと思われます。

でもこのZERO、初心者だけに使うのはもったいなさそうです。ベテランのアマチュア天文家が気楽にパッと出して星を見たいというときには、軽くて、且つ揺れないというのはベストのコンセプトです。観望会を開いて、お客さんに見てもらう場合とかでも十分に活躍してくれそうです。また、コンパクトなので遠征に気楽に持っていけそうです。遠征先の撮影の合間に気楽に観望とかでも使い勝手が良さそうです。


ポルタIIとは違い、ZEROは基本的に経緯台のみの単体販売で、三脚も鏡筒も付いてはきません。全部込み込みのポルタの実売価格はZERO単体よりも数千円高い程度ですので、価格的にはポルタIIに比べたら割高と感じるかもしれません。経緯台に特化した分だけの性能に対する価値を、どこまで見い出せるかがポイントになるのかと思います。


測定条件

まずは振動特性を見るための条件です。

共通項目
  • 鏡筒はポルタII付属のA80Mfを使う。
  • 微動ハンドルはVixen製のポルタ用のフレキシブルハンドルを使う。
  • 眼視を想定し、三脚の足を半分程度伸ばした状態で、2台の三脚を同じ高さにする。

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2台のセットアップです。三脚はほぼ同じ高さにしています。
鏡筒とフレキシブルハンドルを載せ替えて比較しています。
写真でZEROについているハンドルは無視してください。

2つの測定の違う点
  1. ポルタIIの経緯台をポルタIIの三脚に載せたものに鏡筒を載せる(以下このセットアップをポルタIIと呼びます)
  2. ZEROをCelestron社のAdvanced VX用の三脚に載せたものに1と同一の鏡筒を載せる(以下このセットアップをZEROと呼びます)

ただし、後から分かったことですが、三脚の強度に無視できないくらいの大きな違いがあることが判明しました。なので今回はZEROにAdvanced VX用三脚でここまで振動を抑えることができるという目安と考えていただければと思います。


観測方法

ポルタIIとZEROの2種で鏡筒部分を揺らし、その揺れがどのように減衰していく様子を、視野を撮影しながら見ていきます。


2種の倍率

それぞれ観測、測定のたびに鏡筒をフレキシブルハンドをポルタ経緯台とZEROに載せ換えます。光学的に2種類の設定をそれぞれの経緯台で試します。
  1. 40倍相当: 天体導入時を想定し、焦点距離800mmの鏡筒と焦点距離20mmのアイピースで40倍程度の視野を仮定し、フォーサーズ相当のCMOSカメラ(ASI294MC Pro)ので撮影
  2. 160倍相当: 天体導入後、拡大して観察する場合を想定し、焦点距離800mmの鏡筒と焦点距離5mmのアイピースで160倍程度の視野を仮定し、同一CMOSカメラの(ASI294MC Pro)一辺4分の1、面積にして16分の1を切り取って撮影
1.、2.ともにフレームレートを上げるために4倍のビニングをして画素をそもそも4分の1に落としています。また、2.ではさらに速い動きを見るために、画面を切り取って小さくしてフレームレートをできるだけ上げています。


昼間の景色で比べてみる

まずは大まかな動きを掴むために、昼間の明るい景色で40倍相当で比較してみました。最初に望遠鏡を買って、昼間に練習するのに相当すると思えば良いでしょうか。具体的には山の上に立っている鉄塔を端から真ん中ら辺に持ってきています。

まずは横方向(yaw, ヨー方向)です。フレキシブルハンドルをまわして動かします。動かした後にどれくらい揺れるかを見ます。

ポルタの場合です。
倍率40倍相当の横の動き: ポルタの場合



ZEROの場合です。
倍率40倍相当の横の動き: ZEROの場合

これを見るだけで相当インパクトのある比較になっています。とにかくZEROの振動減衰が見事です。

続いて縦方向(pithc, ピッチ方向)です。まずはポルタIIの場合

倍率40倍相当の縦の動き: ポルタの場合

次にZEROです。
倍率40倍相当の縦の動き: ZEROの場合

ポルタIIもZEROも、横よりは縦の方が揺れにくいのは同じのようです。これは構造的に縦は縦のみの機構を担っていますが、横は横の機構と縦の機構を合わせて担当しています。当然重くなるので、その分横が揺れやすいのは不思議ではありません。

ポルタIIの方は多少揺れますが、やはりここはZEROの揺れの少なさを褒めるべきでしょう。揺れの振幅も、揺れが小さくなる時間もZEROは素晴らしいです。ただしこの結果はかなり大きく揺らした場合なので、実際に初心者がポルタIIで昼間に最初に練習する時でも、そこまで困ることはないのかと思います。


実際の観測を想定して木星で比べてみる:  導入時相当

初心者が望遠鏡を買って見てみる醍醐味の一つが木星や土星などの惑星です。そのため、今度は実際の観察を想定して、夜に木星を見て揺れの具合を比較してみましょう。

まずは木星で40倍相当で判定します。これは低い倍率で天体を導入するときの動作に相当します。木星を端から真ん中ら辺に持ってくるときの揺れで比較します。

横方向の揺れです。まずはポルタIIから。

23_16_31_F001-193s
倍率40倍相当の横の動き: ポルタの場合

次は同じく横方向で、ZEROの場合です。
23_40_29_F001-193s
倍率40倍相当の横の動き: ZEROの場合


次に縦方向で、まずはポルタの場合。

23_18_10_F001-192s
倍率40倍相当の縦の動き: ポルタの場合

縦に振っているのですが、横の揺れの方が出やすいので多少横揺れがカップルしてしまっています。

次にZEROの場合です。
23_40_54_F001-192s
倍率40倍相当の縦の動き: ZEROの場合


惑星の動きで見てもZEROの振動の減衰具合は特筆すべきで、特に縦方向の操作はもう十分すぎるほど減衰してしまって、インパルス的に動きを与えることが困難になっているくらいです。

実際操作していて思ったのですが、どのようにハンドルを回してどういったインパルス応答を与えるかで揺れの具合は違ってきます。ポルタIIの場合でも熟練してくると、最終的な揺れを少なくするように、最初は大きく動かして、見たい所の近くでゆっくり動かすなどのテクニックを、自然に習得できるのかと思います。なので、倍率が低い天体導入の際には、慣れてくれば上記動画の差ほどは気にならなくなるかと思います。



実際の観測を想定して木星で比べてみる:  拡大時相当

次に、木星で160倍相当で見てみます。これは定倍率で導入された惑星を、倍率を上げて拡大して見るときに相当します。視野が狭いので、先ほどのようにフレキシブルハンドルを回すとうまく揺れてくれないので、鏡筒をピンと弾くことでインパルス応答に相当する揺れを与えました。

まずは揺れやすい横方向です。最初はポルタIIから。 
倍率160倍相当の横の動き: ポルタの場合

ZEROです。
倍率160倍相当の横の動き: ZEROの場合


次は縦。まずはポルタII。
倍率160倍相当の縦の動き: ポルタの場合


最後にZEROの縦方向です。

倍率160倍相当の縦の動き: ZEROの場合



この試験は、フレキシブルハンドルを回したわけではないので、例えば観望会などでお客さんが鏡筒に触れてしまったことなどに相当するのかと思われます。これくらいの倍率で惑星を拡大して見る場合、特に望遠鏡の扱いに慣れていない初心者には、揺れの違いは実際の快適さの差として出てくると思います。ZEROの揺れくらいで収まってくれると、木星の細かい模様をじっくり見るときにも見やすいでしょう。


実際の使い心地

使って見て思ったことです。確実にZEROの方が揺れが少ないのは上記映像を見てもわかるのですが、その一方ポルタ経緯台に比べてZEROの方がハンドルが固いです。これはフリーストップの調整ネジとかの問題ではなくて、ある程度強度を保つためにこれくらいの固さが必要だったのではという印象です。また、微動調整つまみをフレキシブルハンドルで回すとき、遊びが少し多いなと思いました。これらは好みかもしれませんが、ポルタとZEROを比べると硬さと遊びに関しては個人的にはポルタに一日の長があると思いました。

おそらく微動の固さに関連すると思うのですが、揺れに対しての感想は反対になります。ポルタだけを使っていた時は、揺れは多少は気になっていましたが比較したわけでないのでそこまでは気づかず、今回ZEROと比べて、初めてはっきりと不満と感じました。

繰り返しになりますが、私が持っているポルタ2は中古で手に入れたものなので、新品の時の性能が出ている保証がありません。ですが、初心者がこの揺れだけを見てメーカーに修理を出す判断をする、もしくは実際に修理を出す気になるとも到底思えず、仮に使っていてヘタったのだとしたら、耐久性という意味で少し考えた方がいいのかもしれません。いずれにせよ、私が持っているポルタ2は一例に過ぎず、当然全てのポルタ2を代表しているわけではありません。その上でのことですが、少なくとも手持ちのものは(ZEROと比べると改めて気づきますが)揺れは結構大きくで、フレキシブルハンドルから手を離して揺れてしまうと、フレキシブルハンドル自身の揺れで視野が揺れてしまうくらいです。


三脚に関して

今回ZEROと比較することにより、これまであまり気にしなかったポルタIIの弱点が見えてきました。なぜポルタがZEROに比べて揺れが出るのか明るいうちに見てみました。2つの原因があるのかと思います。
  • 経緯台の可動部が柔らかく、ハンドルを回すのも軽くて操作しやすい反面、ここでぐらついてしまっている可能性が高い。
  • 根本的に三脚が弱い。
特に三脚に関しては目で見て揺れやすいのがわかるくらいです。動画でその様子を撮影してみました。


わかりますでしょうか?鏡筒を揺らすと、三脚(真ん中手前がわかりやすいです)もつられて揺れてしまっています。わかりにくい場合は、全画面表示などにして見てみてください。一見小さな揺れに思えるかもしれませんが、本来三脚は載っているものを揺らさないような役割をするものです。鏡筒を揺らすだけでこれだけ三脚が揺れてしまうのは、無視できる範囲とは言い難いでしょう。触らなければ揺れないかと思いがちですが、風が吹いた時は致命的ですし、導入時はどうしても触れてしまうので揺れてしまう可能性が高いです。

ちなみに、ZEROをAVX三脚に乗せたときに、同様に鏡筒を揺らしたときの映像も載せておきます。


こちらは拡大しても揺れている様子が全く見えません。揺らしていないように思われるかもしれませんが、音を大きくして聞いてみると途中から鏡筒を叩いているのがわかるかと思います。人間の力なので必ずも同じ状況にはならないですが、基本的に同程度の力で叩いたつもりです。音が小さいと思われるかもしれませんが、やはり揺れていないので記録された音も小さくなっているのかと思われます。

本来三脚は積載物を安定に支えるのが役割なので、揺れないものの方がいいのは当然です。それでもやはりこれも程度問題で、頑丈すぎるものは逆に重くなったりして取り回しに苦労することもあります。ただ、Advanced VX用の三脚程度の重量とZEROの組み合わせでここまで振動が減るのなら、特に惑星などを拡大して見たときには十分に検討する価値があるのではないかと思います。ZEROの販売ページを見ると強化版の三脚を選べるようです。これだと今回使ったAdvanced VX三脚と同等クラスかと思いますので、より揺れを少なくしたい場合はこちらを選ぶのもいいかと思います。

これらのことから、まずポルタIIは少なくとも三脚を改善もしくは丈夫なものに交換するだけでも揺れは相当改善すると思われます。別の言い方をするなら、経緯台として考えるとZERO自身の揺れは相当小さいため、もしZEROの性能を引き出したい場合は、ある程度強度のある三脚を使わないともったいないとも言えます。でもこのことは三脚の重量増加にもつながるので、手軽さという利点を損なう可能性もあるので、ケースバイケースで強度と重量のバランスを考えて選択すればいいのかと思います。

今回はZERO用には相当強度の高い三脚を選択してしまいました。結局のところ、今回の比較は「入門機の標準と言ってもいいポルタIIとの振動に比べて、振動減衰特性を特徴として開発したZEROを使うと、どのくらいまで揺れを改善できるか」という例を示したことになるのかと思います。ポルタIIを改善していって、揺れないものにアップグレードしていくような楽しみ方を見出すこともできるのかと思います。


まとめ

星まつりで何度かプロトタイプには触れたことはあり、ある程度すごいことは知っていましたが、実際に使って見ると、ZEROの振動減衰に関しては驚くほどの結果でした。ポルタIIだけを使っていた時は揺れはここまで意識できていなかったので、例えば初心者がポルタIIを最初に買って普通に使う分には、特に気になるようなことはないでしょう。ただ、もし今使っている経緯台に不満がある場合は、ZEROを検討してみる価値は十分にあるのかと思います。

経緯台単体にそこまでかける価値があるのかというのは、人それぞれかと思います。個人的にはZEROは素晴らしい製品に仕上がっていて、スコープテックさんの努力や熱意を十分に伺うことができるのかと思います。満足です。


CANPから帰って、いろいろ忙しくて画像処理が追いついていませんでした。やっとCANP前の2016年6月14日、実はこの日は誕生日だったのですが、かなりシーイングがよさそうなのと、大赤班が21時ころから現れるので、前回と同じくC8での撮影となりました。

前回からの進展ですが、これまで撮影時にDebayerをしていたのでSERファイルを8bitでしか保存していなかったのを、Debayerを解いて16bitのオプションにきちんとチェックを入れたとです。これが結果にどのくらい影響があるかは後日検証するとして、とりあえず今回まずは16bitで撮影することができました。

実際の撮影は3倍バローで5000フレームを4本、その後5倍バローで4本撮りました。まだHDDの容量が余っていたので、大赤班の移動を見るために5分くらいおきにあと7本撮ったのですが、徐々にシーイングが悪くなっていったように思います。

シーイングに関しては、最初はピント合わせで衛星を使っていたのですが、その衛星も徐々に見えにくくなっていったのと、大赤班もそれに伴って動画で確認しにくくなってきたので、1時間くらいの間にシーイングは結構変わっていったことになります。

画像処理を試したのですが、結局後半の方が5倍バローで画素が細かいだろうことと、大赤斑がより真ん中に来ていたので、こちらを処理することにしました。しかしながらかなりノイジーだったので、後半の11枚をWiJUPOSで全て使って一枚の画像にしました。そのため端のほうのクオリティーが落ちてがしまっています。


2017-06-14-1249_0-RGB3_cut


富山県富山市 2017/6/14 21:33:09

C8 + Explore Scientific x5 barlow lense + ASI224MC + Advanced VX


F50, f=10000mm, Shutter 5ms, fps79, gain 480, 3000/10000frames x 11sets


やっと念願の大赤班を取ることができました。シーイングはよかったのですが、処理をするとあまり大したことはなかったのが少し残念です。

先日の木星画像をFacebookのデジタル天体写真グループに投げたところ、いくつかのコメントをいただき、とくにベテランの方から具体的な数値とともにアドバイスをいただきました。まとめておくと
  • 200秒は長い。自転でブレる可能性がある。120秒くらいまでならAutoStakkertでアラインしてくれるはず。
  • シャッター速度は5msから10msでいい(思ったより早いです)。
  • C8の場合、ゲイン350くらい、ガンマ40くらいで撮ることが多い。
  • スタック時は端はアラインメントポイントに入れていない。
  • スタックするのは気流が悪いと40%、下手したら30%の時もある。

これらのアドバイスをもとに、昨晩2016/6/8の曇りの晴れ間に撮影してみました。
  1. C8で3倍のCelestronのバロー(前回は5倍)にASI224MC
  2. FireCaptureでシャッター5ms(前回は10msと20ms)、ROI600x600で、平均で102FPS(前回は80-50FPSくらい)、Gain450(アドバイスでは350くらいでしたがこれだと暗すぎました。前回は400ちょいでした)、ガンマは結局オフにして、5000フレームを5本(前回は4本)です。撮影時間はそれぞれ50秒ほど(前回は100秒と200秒)になります。
  3. その結果をAutoStakkert3で上位40%分(前回は50%)を3倍のdrizzleでスタック。
  4. RegistaxでWavelet変換。
  5. WinJUPOSで5枚(前回は4枚)重ねる。
ということをしました。前回WinJUPOSまで持っていった場合との違いを赤で書いておきました。

結果ですが、以下のようになりました。

2017-06-08-1241_5-RGB2

結論としては、ほとんど変わらないか、もしくは少し悪いくらいかもしれません。それでもアドバイス頂いた方向性は正しいと思います。悪かった原因はだいたいわかっています。
  • C8の副鏡の調整不足が第一。
  • 出してすぐに撮影したので、筒内気流が収まっていなかった可能性が高い。
  • トータル時間は以前の方が長い。
  • Registaxの合わせこみが不足、または1本目の動画に合わせたWaveletが2本目以降にあっていない。
  • Photoshopでの最終処理で多少劣った。
などです。動画を見る限り、シーイングは良くはないですが、先日と比べてそれほど悪いこともないと思います。曇りで大赤斑もないことはわかっていたので、もともと撮影は考えていませんでしたが、晴れてきたら、いてもたってもいられなくなって撮影したので、あせっていました。やはり少しマシな日にまずは落ち着いてやろうと思います。しかも途中でPCのバッテリーが無くなるなど、結構イマイチな日でした。やっぱりドームとはいかないまでも、ベランダとかに常駐させて、電源とかの心配をせずに撮影できる環境が欲しくなってしまいます。

あと、この日気づいたことですが、雲がなくなってきて時間がもったいなかったので、極軸望遠鏡とファインダーで導入しました。電子極軸や自動導入を全く使っていないという意味です。もちろん自動追尾はしていますが、それでも準備時間が圧倒的に短く、アナログをバカにしてはダメだと改めて思いました。特に最近FS-60Qでファインダーを取っ払ってしまっていて、ファインダーそのものを使う機会が減っていたので、改めてファインダーでの両目導入の手軽さを実感しました。


ここ最近ずっと惑星なのですが、これがまた結構面白くなってきました。手持ちの機器でとりあえず試したいことが出てきています。
  • ADCをつかった土星の撮影のリベンジ
  • MagicLanternでの惑星撮影
  • ASI178MCでの月の撮影(次の日の2017/6/9に試しました。)
今晩は満月なので、天気が良ければまずは月でしょうか。


6月4日、家族で外でバーベキューをした後、とても天気が良かったのと、月が明るいので星雲は諦め、先週に引き続き再度C8とASI224MCで木星撮影に挑戦しました。最初に結果を載せます。

2017-06-04-1252_7-RGB-Jup_lapl4_ap28_Drizzle30_w_p_cut


富山県富山市下大久保 2017/6/4 21:53:20
C8 + Explore Scientific x3 barlow lense + ZWO ASI224MC + Advanced VX 
F30, Shutter 10.00ms, 99fps, gain 401/600, 2500/5000 frames

何本か撮影したものの一本を処理したものですが、前回のものよりかなり良くなっているのがわかると思います。


撮影に関して前回と違う点は
  • ずっと前に胎内星まつりで買ったZWO社製のIRカットフィルターを入れた。
  • FireCaptureの「Control」タブの「More」を開けてRedとBlueのを調整してホワイトバランスを取った。また、Brightnessが240だったので100にした。(どうもSharpCapの設定が残っていたみたいです。)
  • 前回間違えてAVI形式にしたのをSER形式にした。(ビット指定はないのだろうか?)
  • Gamma補正をオフにした。
  • 5倍のバローで1024x768に加えて、3倍のバローで800x600でも撮ってみた。
  • 800x600の動画を、Drizzleの3.0Xにして解像度を増やした。(Registaxでより細かく空間周波数を扱えるので、1024x768でDrizzle無しよりいい結果だった。1024x768でDrizzleの3.0Xはかなり重いので次回の課題。)
  • なにより、シーイングが前回よりもかなりいいと思われる。

その時の動画がこれです。前回の動画よりもはるかにましになっています。南天に近い位置で撮影したため結局ADCは使っていません。



その後画像処理をしたものが上の最初の写真になります。

ここで一つ疑問が湧きました。画像にした時の木星の向きがよくわかりません。実際には木星の縞が水平になるようにカメラの向きを変えて撮影していますが、画像処理の段階で180度回転させました。これは他の方の木星の画像を参考にしたのですが、なぜこの向きがいいのかがまだ理解できていません。確か木星の北極が上とかなんとかという記事を以前どこかで見たことがある気がしますが、多分そのような理由なのでしょう。あとで調べてみます。


さて、次の課題ですが、
  • WinJUPOSでDe-rotationを試す。(後日、De-rotationまで試しました。)
  • 是非とも大赤斑の見える時間をねらって撮ってみたい。
  • 5倍バローの1024x768撮影でDrizzleの3.0Xを試す。
  • L画像のためにASI290MMを買うか?
といったところでしょうか。 ASI224MCの限界に達していそうならばできればASI290MMを試してみたいですが、予算を出せるかが悩みどころです。

 

先日撮影した木星の画像処理をしてみました。まずは結果の写真です。惑星撮影は久しぶりでいろいろ戸惑うところもあり、まだまだ全然解像度が足りませんが、それでも(下のビデオを見てもらうとわかると思いますが)よくこのシーイングの悪さでここまで出たなというのが正直な感想です。スタックとWavelet変換恐るべしです。ちなみに去年EOSX7で拡大撮影で頑張って撮影したのがこちら。これ以降木星を撮る機会がなかったのですが、一年たってさすがにかなり進歩しました。


Jup_221451_lapl6_ap60_w_p_s

富山県富山市下大久保 2017/5/29 22:13:48
C8 + Explore Scientific 5x forcal extender + ZWO ASI224MC + Advanced VX
F50, Shutter 25.00ms, 40fps, gain 450/600, 2500/5000 frames



まず、撮影した動画で、一番ましだったものを載せておきます。アップロードしたファイルは圧縮してあり、2分撮ったうちの最初の5秒分ですので、そのままのクオリティーではないですが、ぱっと見の見栄えは元のファイルとほぼ同じ印象です。これくらいシーイングが悪かったということです。


FPSは20から80まで、Gainは350から500くらいまで、計8種類くらいの動画ファイルを撮影して試したのですが、結局使ったのはShutter25ms、Gain450、40FPSでトータル5000フレームのファイルでした。これはFPSが高すぎると画面が揺れすぎるのと、同じコマ数だとトータルの撮影時間が短くなること、ゲインが低くて暗いよりも多少ノイズが入ってもゲインを上げて明るくしたほうがいいという傾向が見られたからです。画面サイズは1024x768ですが、これはC8のF10(f2000mm)に5倍のバローなのでF50になってしまい、結局このサイズになってしまいました。気にしていなかったのですが、履歴を見るとGammaが20入ってしまっていたみたいです。これはオフにしてもいいみたいです。あと、IRカットフィルターが入っていないため赤が出すぎてしまっています。


画像処理に関しても昨年記事にはしていなくて、結構いろいろ思い出しながら進めたの、メモがわりに書いておこうと思います。


Autostakkert3

動画をスタックするのに使います。64bit版のベータ版の3.0.14を使いました。基本的にはほとんどデフォルトでしか使っていません。
  1. 「1)  Open」で動画ファイルを開きます。FireCaptureで録画したファイルならそのまま開けるはずです。
  2. 「Planet」を選択、「Dynamic Background」はチェック、「Lappace」はチェック、「Noise Robust」はシンチレーションが悪かったので4から6にしました。 これで「2) Analysis」を押します。
  3. 「Double Stack Reference」はチェックしませんでしたが、時間を気にしないならチェックしたほうがいいかもしれません。「Auto size」はチェック、「TIFF」を選んで、「Frame percentage to stack」に50といれいい方から50%をスタック。これは悪いのは思い切って切ったほうがいい結果が得られるということからこれくらいにしました。「Normarized Stack」と「Sharpened」は後でRegistaxで処理するのでチェックなし、「RGB Align」は後でも処理できるのですが、面倒なのでここでチェック。「Dizzle」は一度3倍を試しましたが、時間がかなりかかるのでそのままOffです。Windowを移って、「AP Size」を104として、「Place AP grid」を押します。 あとは「3) Stack」を押すだけです。
  4. AS_P50とかいうフォルダができていて、その中にTIFFファイルができるので、それを Rregistaxで読み込みます。
出来上がったTIFFファイルをJPEGにしたものです。スタックした直後はこんな風にボケボケに見えます。

Jup_221451_lapl6_ap60



Registax

もう長い間バージョンアップしていないみたいです。アップデートは2011年から止まっていての、6.1.0.8が最新のようです。
  • Registaxを立ち上げたら、Autostakkertで作ったTIFFファイルを、「Select」ボタンを押して開きます。
  • その時に出て来るStrech intensity-levelsは変化させたくなかったのでNoにしました。
  • TIFFファイルの画面サイズが大きすぎると一部しか効果が見えないので、「Setting」タブの「Processing Area」の値を大きくします。ただし大きくするとパラメータの変更の度に結構時間がかかったりするので、小さいままで進めて、最後に「Do All」 タブで全てに適用するのがいいのかもしれません。
  • まず、ホワイトバランスが全く取れていなかったので、右のFunctionsの「RGB Balance」から「Auto balance」を選びました。これで少しましになりましたが、後でホワイトについてはPhotoshopなどで調整します。
  • 一番の目玉の「Wavelets」ですが、慣れるまで大変だと思います。いろいろ試したのですが、私はとりあえず「Dyadic()2^n」で「Gaussian」でそれぞれの空間周波数を「Preview」を押してどこらへんが変わるのか確認しながら進めます。数字の小さい細かい周波数は大きく変えますが、ノイズが入って来るのでそのノイズが目立たなくなるように「Denoise」を0.05からせいぜい0.2くらいの間で上げます。数字の大きい粗い空間周波数はほとんどあげないか、時には0以下にすることもあります。
  • Functionsも一通り試しましたが、使うのはせいぜい「RGB Align」くらいですが、これも少しバグっているのであまり期待しないほうがいいかもしれません。いずれにせよWavelets以外は後でPhotoshopなどでいじったほうが効率がいいのかと思います。
  • 全て終わったら、「Do All」 タブで全てに適用して、「Save image」でTIFF形式でセーブします。

その後、Photoshopでレベル補正、トーンカーブ、NikCollectionなどを駆使して、好みの色調にします。出来上がったものが一番上に載せたものになります。


この画像処理中に、「RB星のブログ」さんなどの撮影時の生動画に近いものをアップされているページを見させて頂いたのですが、さすがにそういった動画はいいシーイングの時をアップしてあるのは重々承知ですが、それでも今回撮影した時のシーイングがかなり酷いものだということはよくわかりました。恐らくC8の性能も全く使いきれていませんし、ASI290MMでL撮影に挑戦したいと思っているのですが、ASI224MCのカラーだけの性能も出しきれていないでしょう。やはりいい空が第一条件なのは惑星でも星雲でも同じですね。


後日、再撮影に挑戦しました。






 

5月29日、平日ですが先週あたりからC8を出したので、久しぶりに自宅で木星の撮影をしてみました。木星の撮影は去年の5月28日拡大撮影でX7で撮って以来ほぼ一年ぶりです。

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機材は前年中断した時と同じ鏡筒: Celestron C8 + 赤道儀: Advanced VXにCMOSカメラ: ASI224MCを付けています。ピント調節用に笠井トレーディングのシュミカセ用マイクロフォーカス接眼部を使っています。バローレンズは以前特価の時にKYOEIで購入したScientific Explorer社の5倍のものです。昨年買って少しだけ試して結局撮影での使用までいかなかったADCですが、今回少し使って見ましたが、木星が南天高くのぼっていたせいか調整してもほとんど変化が見られませんでした。一度画像処理をして見てから再度使用してみようと思います。

以前はCelestronの3倍のバローレンズを使っていたのですが、ADCを入れた時にバローレンズから撮影面の距離が変わると拡大率が変わってしまうという欠点がありました。今回新兵器のExplorer Scientific社のフォーカルエクステンダーはテレセントリック系のバローレンズで、距離が変わっても拡大率がほとんど変わらないというメリットがあります。そのおかげでしょうか、拡大率が5倍に変わっても、ADCを入れてもターゲットを見失うことが圧倒的に少ないです。

これまで惑星用のソフトの解説をしたことがなかったので、いい機会なのでメモがわりに今回少し書いておこうと思います。また、以前書いた胎内星まつりでのChristfer Goさんの講演のメモも役にたつと思います。

撮影用のソフトはFireCapture2.6βです。βのバージョンが去年の2.5から2.6に上がっていました。今回試したのは2.6.01です。インストールは特に問題なく、最初に実行ファイルをダブルクリックして、その後はASIカメラ用のショートカットができるので、それをクリックします。カメラの認識は特に問題ないです。設定したところだけメモしておくと
  • 画像が出ているWindowの左横のアイコンの「Set capture folder」で、ファイルの保存場所のルートディレクトリを好きなところに設定。私はD:¥home¥starの下にBYEやらSharpCapやらのフォルダがあるので、そこに指定。
  • 「Image」タブのROIで1024x768を選択
  • 「Capture」タブのところで、フォルダ名とファイル名に関係してくるJupitar, RGBを選択。5000Framesを選択。ファイル形式をAVIからSERに変更。
  • 「Option」タブの「Debayer」にチェックを入れカラー画像にする。
最初StickPCで取り込んだのですが、ROIで1024x768ピクセルにしてフレームレートが15fpsとかひどいと10fps以下になってしまうので、結局MacbookProのbootcamp上で撮り込みました。OSはStickPCもMacのbootcampもWindows10の64bit版です。それでもMacbookProでも25fps程度までしか上がりません。そこで、「Setting」タブから「Performance」を選んで、「Force agressive memory recovery during capture」を選びます。このメモリオプションありだと80fpsでも安定に保存までできました。

おそらくもう少し早いフレームレートも撮り込みができるのですが、暗くなりすぎてゲインを500以上に増やさなければならなくなるので、一旦80fpsまでとして出来上がりの明るさとノイズのバランスを見てこれからどこまでフレームレートを下げていけるかの調整していきたいと思います。 ちょうど天文リフレクションズで惑星撮影で有名なRB星のブログのまとめを紹介していて、その中で50fpsと書いてあったので、(追記) 最近のRB星のブログを見てみると、木星の場合はLが90fps、RGBが50fpsのようです。今後そこらへんを目処に試していきます。

実際の撮影では、21時頃まではシンチレーション(大気ゆらぎ)がひどかったのですが、その後22時頃にかけて揺れがかなり収まりました(追記)かなり像が揺らいでいて、21時頃からやっと筒内気流が落ち着いてきて少しましになりましたが、まだ空の揺らぎがひどく、また少し霞みがかっていることもあり、もう少しシーイングのいい日を待つ必要がありそうです。撮影中は画像が出ている左横のアイコンの中の「AutoAlign」をオンにします。すると、1024x768の画面を自動的に惑星が真ん中になるように移動してくれます。4つの赤い点が出て今画面のどこらへんを写しているかわかるので、端の方になった時は赤道儀のコントローラーで4つの点が真ん中になるように移動してやります。

ADCを使う時はWindowの左横のアイコンの中の「ADC tuning」というのを使うと楽ですが、今回は効果のほどがわからなかったのでこれは次回以降にもう少し試します。

アイコンを見ていくとダークフレームもふらっとフレームも取れるみたいですが、まだ試していません。実は手持ちのASI224MCは電視で酷使していてかなり汚れがひどく、惑星撮影時にセンサー保護ガラス面の汚れがそのまま拡大されて写ってしまい、黒いシミができまくっていました。撮影には致命的です。かなり綺麗に掃除したのですが、それでもまだ少し汚れが残っているので、フラット補正はしておいたほうがいいのでしょう。

結局、ファイルを80GBくらい取ったところでHDDが残り少なくなってきてしまったので、この日はおしまいにしました。今回の反省点は
  • なぜかRedがすごく強くBlueが弱い。
  • SERファイルにしたつもりがAVIのままだった。
  • C8がF10なので、5倍のバローでF50となり拡大しすぎかもしれない。
  • 多分シーイングはまだまだ全然良くないので、もっといい日を狙う。
くらいでしょうか。とりあえず今回の文の画像処理をして、後日また記事にしたいと思います。



あと、惑星関連でやってみたいことを少し書いておきます。
  • ASI290MMを手にいれて少なくともLとASI224MCのカラー合成、できればフィルターを使ってRGB合成を試す。
  • 昨年頂いたMEADEの250mmを試す。
  • MagicLanternでのRAW動画での惑星撮影がどこまでASIに迫れるか試す。
などです。
 

木星の縞が見えなかった件ですが、やはり空気のせいだったようです。ここ何日か木星の縞もはっきり見ることができました。 シンチレーションの具合で、こんなに変わるものなのかと実感できました。

いずれにせよ、光軸は少しいじってみたのですが、少なくともそれほどずれてはいなかったようで、ほとんど同じセッティングに近いと思います。その後、何もいじらずに日に日に見え方が変わるので、シンチレーションが原因と結論づけました。 


 

ここ何日か自宅の庭などで木星を見ているのですが、最近望遠鏡がどんどんピントが合わなくなってきている「気がしています」。木星のシマが最初買った直後に見た時より明らかに見えません。たまたま空気の状態が悪かっただけの可能性もあり、まだ切り分けができていません。北陸唯一の天文ショップユーシートレードさんでコリメーション用アイピースを買ってきたので、時間があるときに光軸の調整をしてみようと思っています。

見ている限り木星全体がぼやけて見えている気がします。反射型望遠鏡の場合、光軸がずれていた場合、視野の中でピントが合うところと合わないところが出てくるというだけで、ふちも中央も含めてどこにもピントが合わないということは無いという理解で正しいのでしょうか?もしこの理解が正しいなら、たまたま空気の状態が悪かっただけでうまく見えなかったというので納得できるのですが、まだ結論が出ていません。何度か調整と惑星を見るのを繰り返してみようと思っています。 (5月15日追記: 結局シーイングが悪いだけでした。)

初遠征に続き、5月7日の土曜日、二度目の遠征です。今回は家族4人で、前回も行った楡原へ再び行ってみました。

実は最初ホタルイカ獲りに行こうと、海の方まで行ったのですが、ホタルイカは影も形もなく、ベテランっぽい人もほとんど空振りのようでした。ついでに見ようとした星も、南側は明るすぎて、北側は暗いのですが、それでも海岸での光害が酷すぎるのかほとんど何も見えない状態で、早々に諦めて、そうだ山へ行こうと思い立ち、あまり気の進まなさそうな妻と下の子を無理やり誘って楡原へと向かいました。

海から約1時間くらいでしょうか、やはり山の中は見え方が全然違います。満天の星空と天の川を見ながら、望遠鏡をセットアップしました。しかも今回は新兵器のEOS X7があります。あいにくカメラを望遠鏡に取り付けるアダプターをまだ持っていないので、望遠鏡での撮影はできないのですが、それでもいつものように眼視で木星などを見ました。やっと赤道儀の自動導入も少し使いこなせるようになってきました。

実は今回は望遠鏡よりもカメラでの撮影が楽しくて、望遠鏡そっちのけでカメラでいろいろ試しながら撮り続けていました。星景、星野撮影なのですが、星景撮影の方が景色が入って臨場感が出るので楽しいです。カメラのセッティングについてはここにまとめておきました。

とりあえず撮れた写真の中で加工まで持っていったものを載せてみます。未加工のもの一枚と、4枚をスタックしたものです。

IMG_0121
  • 2016/5/8, 01:49, Canon EOS X7, 18mm, F3.5, ISO1600, 30sec, rawフォーマットからJPGにしてリサイズのみしたもの


stacked3a
  • 上記設定で、30秒ごとに連続4枚をDeepSkyStackerでスタック、CanonのDPP4やらGIMP2.9やらで色々試行錯誤して加工したもの

まだ見せることのできるレベルに達していないのは重々承知です。とにかく色を出してみたいという試みです。練習がてらスタックしましたが、意味はまだほとんどないと思います。これも練習と思ってなのですが、一応ダーク減算とかもしていますが、ほとんど結果に影響はありませんでした。いずれせよ、どんな加工ソフトがあるのかと、ソフトの操作に慣れるのが目的です。

それでも初めて綺麗に色がついた天の川の写真を自分で撮ったと思うと、嬉しくなってきます。


ついでにもう一枚。こちらは一枚のみからです。

IMG_0157


  • 2016/5/8 02:19, Canon EOS X7, 18mm, F3.5, ISO6400, 30sec

結局この日は午前3時頃までいました。でも、結局星を見ていたのは私と娘だけで、寒いのが嫌なのか妻と下の子は車の中でずっと寝ていました。

 

望遠鏡を持って自宅以外での撮影をしてみようと思い、いろいろ遠征の場所を考えました。5月2日、明るいうちに下見をしたのですが、近くの楡原の山の中なら、夜になれば十分に暗く、道の途中の視界が開けている場所なら撮影ができそうでした。

IMG_9104


その日の夜、娘のNatsuと一緒に早速下見をした場所に向かいました。幹線道路から500mくらい入ったところで、高度は400mくらいです。自宅からは車で20分くらいでしょうか。結構気楽に行くことができそうです。

実際に夜に行ってみると、北側は視界が開けているのですが、街の明かりが北側になるのであまりいい状態ではないことがわかりました。南側は山の木が多少遮るのですが、それでも空は真っ暗で、自宅で見た天の川よりもはるかにはっきり見えます。

新しい望遠鏡にウキウキしながらセットアップを頑張りましたが、やはり自動導入には至らず、半マニュアルでの導入でした。それでもやっと赤道儀に電源を入れて動かすことはできましたが、結局アラインメントで上手くいかずに断念しました。今日は何とかモーターでの動かし方がわかったくらいで、昨日に引き続き木星を今回はモーターであわせることで見て終わりにしましたが、それでもすでに赤道儀で追っているのだと思いますが、昨日と違い視野からすぐに消えることはなく、木星をある程度の時間楽しむことができました。この日に初めて土星の輪を見ることができました。生まれて初めての、自分の目で見る土星の輪でした。

子供のころ、多分ケンコーのだと思いますが、口径5-6cmくらいの屈折望遠鏡と経緯台、三脚のセットを親がなぜか突然買ってきました。その時はまずは月を見てクレーターの綺麗さには驚きました。何度か恒星を見てふーんと思い、やっとの事で木星を見て、木星の縞が見えたような気がして喜んだのですが、同時にかなりボケていたので、こんなもんなのかと子供心に少し残念だったのを思い出しました。今思えば縞と思っていたのは単なる収差だったのだと思います。土星は場所もわからずに全く見るに至りませんでした。確か小学校の4-5年生だったと思います。結局望遠鏡はそれくらいで終わってしまい、とうとう星に興味を持つことができずに大人になってしまったのですが、それから30年くらい経ってやっと土星の輪を自分の目で見ることができたのです。かなり感動的でした。

結局、この日は23時頃までいたでしょうか。山の中はトイレがないのと、クマなどの危険があることもこの時になってやっと気づいて、帰路につきました。いい場所を見つけるのはやはりなかなか大変です。

それでもとりあえずやっと暗いところに行って望遠鏡を覗くことができ、それはそれで満足できたのですが、それよりも天の川がとても綺麗だったので、やはり一眼レフのカメラを持ちたくなりました。


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