ほしぞloveログ

天体観測始めました。

タグ:C8

お盆休みの月曜日、昼からずっと空全体にかかっている薄雲が恨めしく、夕方以降何度外に出ても月がボヤーッと朧(おぼろ)状態です。ペルセウス座流星群が最盛期だとしてもこの月の明るさと、さらに雲なので何もやる気が起きず、もう寝ようかと思って22時頃外に出ると、雲がだいぶ無くなっていて月もキリッとしています。ここは気を取り直してVISAC君ことVC200Lのテスト再開です。

アペニン山脈の分解能

最初に試したかったことは、前回のファーストライトの時に撮影したアペニン山脈が、なぜ過去に撮影したC8で撮影した時の分解能にはるか及ばないかを調べることです。

comp_C8_VISAC
左のC8で撮った方がはるかに解像度が良いです。

口径は同じ200mm、C8の焦点距離は2000mmでVISACが1800mmなので高々1割の違い。それで解像度が大きく違うとは全然思えません。ましてやスポットダイアグラムの優れているはずのVISACが大きく劣るとは、なかなか不思議な結果です。一番大きな違いはカメラで、C8はASI178MCで1素子のサイズが2.4um、VISACがASI294MC Proで1素子のサイズが4.6um。2倍近く178の方が細かく撮れるはずですが、それだけで上の比較写真くらいまでの違いが出るものなのでしょうか?他にもピントがどれくらいあっているか、シンチレーションが違うのかなどもあるかと思います。

このナゾを解くため、今回はVISACにASI178MCを取り付けて、同様な画角で写してみます。撮影条件は12.5msec露光で、ゲイン120。1000コマ撮影して25%、上位250コマをスタックしました。その結果が以下になります。

Capture_ 23_34_49_23_34_49_lapl3_ap2661_RS_cut
VISACにASI178MCを載せて撮り直し。きちんと分解能が出ています。

月齢11.5日で満月に近く、陰影はあまりないですが、解像度は相当上がったように見えていて、C8で撮影したものにほぼ差し迫っていると思います。ということは少なくともASI178MCで同条件で撮影したら、以前C8でとったかなりの解像度までは迫ることができるということがわかりました。ただし、(これは最後の解析までしてやっと気付いたのですが)まだ少なくとも同じくらいのものが撮れたというだけで、この時点では他の条件の違いの可能性もあるので、カメラの違いかどうかの確証はありません。

と、ここでふと思いました。VISACでM57をASI178MCで撮ったらもう少し分解能が上がるのではないかと。


M57の中心星を出す

やることは単純です。VISACでカメラをASI178MCにして撮影するだけ。ただしセンサーサイズが1/1.8インチと小さいので見ている範囲がせまく、導入に少し苦労します。露光時間は10秒にして、ゲインは470と高めです。これはASI178MCの感度がいつも使っているASI294MC Proなどに比べて約4分の1と低いため、ある程度の露光時間をかけて、かつゲインも上げてやらなければ、そもそも満足に写りもしないからです。

とりあえず、10秒一枚の撮って出しを見せます。オートストレッチをかけてあるだけです。

Capture 00_59_11_Stack_16bits_7frames_70s
中心星がこんなに点で出るのは初めてです、

一枚なのでノイジーなのは仕方ないとして、驚くべきことにM57の中心星と隣の星がほぼ完全に点になっています。これまでこんなに点になるとは、考えることさえできなかったレベルです。

この時点でも、おむすび型の星像はまだ残っています。でも前回のテストは1秒露光で鏡筒が持っている星像がかなりそのまま出ていたはずですが、今回は10秒露光なので機材の揺れやシンチレーションで積分され、オリジナルな星像は鈍って多少真円に近くなっています。

これをスタックして画像処理をしてみます。Live Stackで6枚の60秒分の画像をSharpCap上でスタックし1枚の画像としそれを45枚、すなわちトータル45分の露光時間となります。ダーク補正は撮影中にリアルタイムでしてありますが、フラット補正とバイアス補正は今回省略しています。その結果が以下になります。

integration_DBE_PS2
中心星はOK、でも星の形がやはりいびつ。

M57の中心星と隣の星に関してはかなり満足なレベル。M57の12時方向の2つの距離の近い星も、何の苦労もなくはっきり分かれています。

フラット補正をしていないので、背景はグチャグチャで適当にごまかしています。こうなってくると星像のアラがどうしても目立ちます。次はおにぎりさんの改善を目指すことにします。今情報を集めてますが、少なくとも改善の方法はありそうなことがわかってきました。こちらはもう少し実践してからまた記事にします。


考察

さて今回の疑問は、1素子のサイズが高々2分の1もいかないくらいになっただけで、こうもいろいろ変わるのかということです?

いろいろ考えたのですが、なかなかこの差を説明することができなかったので、頭を切り替えて、C8で撮った画像をどれくらい解像度を落とすとVISACで撮ったのと同程度になるのか試してみました。

1素子のサイズ比 = 46./2.4 = 1.93なので、まずはC8の画像の解像度を1.93分の1にしてやってみました。でも結果はまだ全然、あからさまにC8のほうがいいです。やはり高々2倍くらいの素子のサイズ違いでは全く説明できないです。

そこそこ合うなと思ったレベルはC8の画像の画素数を一辺で8分の1にしたとき、すなわち3128 bx 2014 pixelの画像を、Photoshopで一旦391 x 263 pixelにまで落として、それをバイキュービック法で再び3128 x 2014 pixelに戻したくらいの相当荒い画像でやっと一致するということです。以下がその画像になります。

comp_C8_VISAC_x8
最初の画像の左のC8の方の分解能を8分の一くらいに悪くして、
やっと前回とったVISACと同等です。

これくらいまで落として、やっとVISACの画像と同程度か、下手をしたらまだいいかもしれません。流石にこれだけの違いをカメラの解像度だけで説明するのは無理なので、今回はおそらくVISACで最初に撮った画像がピンボケだったと言うくらいしかないです。ただし、VISACの方は視野の端で撮ったからという影響も無いとは言い切れていません。

ピンボケだったとするとまあ間抜けな話なのですが、でもこれはある意味怪我の功名で、少なくともカメラを代えたりしたり手間をかけての検証でしたが、M57の解像度を上げることにはつながったことになります。

じゃあM57の画像もピンボケだったのかと言うと、どうやら多分そうだったみたいです。今回VISACとASI178MCで撮った画像の解像度を半分くらいに落としましたが、まだまだ中心星も全然点像で十分な解像度があります。こちらも解像度を6分の1くらいに落としてやっと前回撮影したM57と同レベルになりました。

comp_camera
こちらも前回のASI294に一致させるためには、
解像度を6分の1くらい悪くする必要があると言う結果です。

こちらもこれだけの違いを、カメラの1素子のサイズの違いだけで説明することはやはり困難かと思います。前回はファーストライトでまだ慣れてなくてピンボケで、今回は気を使ったと言うことになるかと思います。


まとめ

でもまだ本当にピンボケだったのか、100%そうかと言われるとイマイチ自信がありません。今回のASI178MCの点像の出方が良すぎるからです。もしピント問題だったとすると、ピント位置は結構シビアな可能性が出てきます。今一度VISACにASI294MC Proをのせて、M57できちんとピントを合わせて見てみるなどすると、単にピント問題だったのかがより確定すると思います。

また、C8やMEADEでも例えばASI178MCを使えば同じように解像度よく出るのか、それともやはりVISACだけがすごいのか、まだもう少し検証してみたいです。

うーん、でもかなり楽しくなってきました。いままでC8とMEADEで全く無理だったこの点像。少なくともこの点像を出せるだけでもVISAC侮れないです。


2016/6/10の夜8時ころ、空が少し晴れてきたので自宅で何か見ようと思い望遠鏡を出し始めたところに、県天のK会長から電話があり、明日の県天の例会での画像講習会の講師をやってくれないかと、突然の依頼がありました。しかも今牛岳にいるとこのことで、とりあえず講演の準備はそっちのけで、せっかく出した望遠鏡をしまい急きょ娘のNatsuと一緒に牛岳に行くことにしました。

満月なのと、雲が少し出ているので、来ているのはKさんだけで、ほかの一般の人も全部で数人夜景を見に来たくらいの、寂しい状態でした。講演の準備はまあ朝にでもやればいいやと、C8とFS-60CBを出して、まったり話しながら、晴れ間を待っているような感じでした。Natsuはシートをひいて毛布にくるまりながら寝袋の中へ、一体何のために来たのかと思うくらい一瞬で眠りにつきました。

この日はうす曇りが続くのですが、アイピースで見ても木星の縞がはっきり見え、土星もカッシーニの間隙までくっきり見えます。撮影をする気はあまりなかったのですが、これだけシーイングがいいのなら今年まだ撮っていない土星を撮っておこうと思い、撮影を開始しました。

木星では気にならなかった大気収差が、土星だと動画の時点ですごく気になります。というわけで昨年買って結局使う機会がなかったADCを初めてまともに使ってみました。FireCaptureには赤と青を分離してサークルで表してくれる機能があるので、それを見ながら合わせます。基本的に大気収差は水平に対して縦方向にのみ出るので、ADCは最初水平に設置してやります。縦方向の収差成分はほぼ消えるのは確認したのですが、横方向の収差成分が、残ったというよりは最初より大きくなった気がします。ADCの水平の精度の問題なのか、もう少し調査する必要があります。

さて、撮り終わった動画を見るだけでも、カッシーニの間隙が綺麗に撮れています。これは処理が楽しみです。

と、次の日の朝に動画ファイルを改めて見ていたら、致命的なことに気づきました。なんとSERファイルが8bitで撮影されているのです。FireCaptureを注意深くみると、ROIの設定のすぐ上のところに16bitで撮影するオプションがあるではないですか。今まで全く気づいていませんでした。それでもこれまで木星もそこそこは出ているので、ビット数はそこまで影響ないのかもしれません。

結局その晩は3倍バローで4本、5倍バローで4本、それぞれ5000フレームとってHDDがいっぱいになったので終了としました。土星を撮影したら満足してしまって、夜中の12時半頃に解散となりました。自宅に着いた時には空に結構雲がかかっていました。


県天の例会で土星の動画を見せても、結構取れているのではとの評判でした。例会では惑星撮影の講演がNさん。星雲の画像処理の担当が私でした。惑星の方は撮影時にフリップミラーを使うと楽だというのや、議論の中であったDebayerをせずに録画した方がfpsを稼げるなど、有益な情報がいくつもありました。私がこれまでDebayerしてもfpsが出ていたのは8bitで録画していたからかもしてません。後日チェックし直します。

講演の方ですが、私の担当分はなにぶん昨日の今日で、朝の準備しかできなかったので、パワポで作った初心者向けの大まかなものと、以前のこのブログの記事をワードでまとめた細かいものの2本立てとしました。みなさんやはり興味があるので、トーク中も質問が次々でて、かなり盛り上がって楽しかったです。ただ、後半は少し細かい話になりすぎた感もあり、画像処理をやったことがない人にとっては初めて聞く単語ばかりになってしまい、少し申し訳なかったです。でもやはり画像処理はソフトに依存した話になってしまうのもある意味仕方なく、皆さんの使い方もいろいろ聞くことができたので、個人的にはすごく有益な講習会でした。


とりあえず土星の撮影時のパラメータとファイルを処理したので、アップします。5倍バローの方を処理しました。

2017-06-10-1510_0-RGB_rot

富山県牛岳 2017/6/11 00:07:05
C8 + Explore Scientific x5 barlow lense + ZWO ASI224MC + Advanced VX 
F50, Shutter 15ms, 65fps, gain 560, 6000/20000 frames
 

C8にしてはかなりでているのではないでしょうか。やはり気流のいい日は結果もよくなるのだと思います。昨年撮った土星がこちらになります。こちらと比較してもだいぶんよくなっているのがわかります。シーインが良かったせいもあるかと思いますが、ADCを使ったことと、昨年から画像処理の技術も向上しているのだと思います。

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。

IMG_1937


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。
 

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