ほしぞloveログ

天体観測始めました。

タグ：M42

週末土曜日、満月の日。一晩中明るい月が出ていますが、北陸の貴重な晴れの日と、週末が重なったので、こんな日は絶好の機材のテスト日和です。

せっかくなので、先日シュミットで購入した月明かりでも撮影が可能だというQuad BP フィルターを試してみたいと思います。そこそこ写るなら遠征に行けない「平日」でも、「月」が出ていても、「自宅で気楽に」撮影を楽しむことができます。


セットアップ

  • 鏡筒: タカハシ FS-60Q (口径60mm, 焦点距離600mm)
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • センサー: Canon EOS 6D(HKIR改造)
  • 日時: 2018年12月22日、22時頃から
  • 月齢: 15.2、満月
  • テスト対象: サイトロン Quad BP フィルター（クアッド バンドパス フィルター、 以下QBP)
少し困ったのが、QBPをFS-60Qにどうやって取り付けるかです。フィルター径は48mm。ところが、FS-60シリーズは回転装置の出口部分内側に52mmのフィルターネジが切ってあるため、48mm径のフィルターはそのままでは取り付けられません。いろいろ試してみると、回転装置と延長鏡筒の間に挟み込むと、ねじ込みや固定はできないのですが、うまい具合にピッタリはまって取り付けられそうです。

IMG_5912


コツは、フィルターのネジが切ってある側を鏡筒の対物レンズ側に入れ込むことです。こうしないと延長鏡筒を1-2回転くらいしかねじ込めなくて、不安定になります。まあとりあえず大丈夫そうなので、今回はこの状態で撮影してみます。


対象天体

M42 オリオン大星雲:
  • これまでなんども撮っているので比較しやすい。
  • 満月との距離が25度角程度とあまり遠くなく、この日は非常に明るい領域。
  • 肉眼で見ている限り、リゲルとベテルギウスはなんとか月の光に負けずに見える。3つ星はほとんど見えないくらい。

画像比較1: 同じ露光時間でQBPありなしでの比較


まずは、露光時間を同じにしてQBP有り、無しで比較してみます。JPEG撮って出し画像での比較です。

  • QBPなしの通常の撮影: ISO1600, 10秒露光
M42_LIGHT_6D_10s_1600_+8cc_20181222-22h07m33s760ms

10秒以上の露光だと明るすぎなので、これくらいまでしか露光できません。

  • QBPありでの撮影: ISO1600, 10秒露光
M42_LIGHT_6D_10s_1600_+14cc_20181222-22h21m29s692ms


同じ時間でもQBPフィルターがあると、当然の結果ですが随分暗くなることがわかります。


なお、上の2枚とも色温度設定が3200Kと低いので青が強く出てしまっています。


画像比較2: 露光時間を変えて背景明るさを合わせる

これもJPEG撮って出しです。
  • QBPなしの通常の撮影: ISO1600, 10秒露光（画像比較1と同じもの）
M42_LIGHT_6D_10s_1600_+8cc_20181222-22h07m33s760ms

  • QBPありでの撮影: ISO1600, 30秒露光
M42_LIGHT_6D_30s_1600_+10cc_20181222-22h28m12s224ms

  • QBPありでの撮影: ISO1600, 60秒露光
M42_LIGHT_6D_60s_1600_+8cc_20181222-22h37m16s270ms



実際の背景の明るさを比べると、最初のQBPなしの1枚と、後のQBPありの2枚を比べるとわかりますが、露光時間が3倍だとまだ少し暗く、6倍だとかなり明るいくらいなので、4倍程度の違いでしょうか。


QBPによる背景明るさの変化の簡単な推定


月の明かりが太陽の反射なので白色光に近いとして、太陽光のスペクトル

SunLightSpectrum-280-2500nm-J
(Wikipediaより引用)

にセンサーの感度曲線をかけたものと、さらに今回のQBPの透過率

qbpf_g
(シュミットの販売ページより引用)

をかけたものとの面積比を比較すると、この明るさの比になります。太陽のスペクトルは調べるとすぐにでくるのですが、EOS 6Dセンサーの感度曲線が調べても出てきません。しかも天体改造してあるので、さらに良くわかりません。

それでもものすごくざっくりとした見積もりをしてみます。太陽のスペクトルが350nmくらいから900nmくらいまではそこそこ一定とし、一般的なCOMSセンサーの感度も350nmくらいから700nmくらいまでは一定と考えます。そうすると、QBPの透過率がある部分が465-510nmと640-685nmくらいまでと読み取ります。それぞれ透過幅はともに45nmとなり、合計90nmです。透過率は95%と程度としますが、ざっくり1としてしまってもいいでしょう。すなわち、350nmのうち90nmくらい通すと考えてしまうと、90/350 x 0.95 = 0.24となり、QBPと通すと月の光で制限されるような背景の場合の光量は24％程度になるということです。言い換えると、1/0.24 ~ 4なので、露光時間が4倍くらいで同じ明るさになるということで、実際の撮影結果にもかなり合っています。

これとは別に、月明かりがない場合の人工光による光害が支配的な場合、露光時間をどれくらい伸ばせるかはまた興味深いところです。これは場所や光源の種類に大きく依存するはずですが、LED灯でも上記くらいの改善比、水銀燈やナトリウム灯ならかなり高い改善比が期待できるはずです。


画像処理をした場合のQBPの効果


さて、一番興味のあるフィルターの効果の確認ですが、画像処理をかけた場合を想定して比較したいと思います。できるだけシンプルでわかりやすくするために、PixInsightで1枚どりの上記RAW画像に
  1. ScreenTransferFunctionでLink RGB Channelsをオフにして各色のロックを外してからオートストレッチをかけて
  2. HistgramTransformationで実際に画像に適用し
  3. JPGで保存
というような工程をとりました。

上記工程で、上の3枚の画像処理したものを比較してみます。

  • QBPなしの通常の撮影: ISO1600, 10秒露光
M42_LIGHT_6D_10s_1600_+8cc_20181222-22h07m33s760ms

  • QBPありでの撮影: ISO1600, 30秒露光
M42_LIGHT_6D_10s_1600_+14cc_20181222-22h21m29s692ms

  • QBPありでの撮影: ISO1600, 60秒露光
M42_LIGHT_6D_30s_1600_+10cc_20181222-22h28m12s224ms


検討してみます。
  • まず、10秒という同じ露光時間のものでも、QBPありの方が構造がはっきり出ていることがわかります。
  • 次に、QBPありの場合はさらに露光時間を延ばすことができ、より構造が鮮明になります。
  • QBPなしとQBPありで思ったより色の変化がないです。これは意外でした。
最近シュミットから出たM42のデモ画像は、思ったより赤が出ていたので、青が相当出にくいのかと思っていましたが、そうでもないようです。他の方の例を見ても青は思ったより普通に出ていたので、青の出方に関してもそれほど心配ないというのが今回自分で試した上での感想になります。


簡易画像処理

QBPを通して撮った画像をスタックして、画像処理をしてみました。と言っても、結局雲間での撮影で、きちんと撮影できたのは60秒の露光でわずか18枚の、総露光時間18分の画像です。

画像処理はPixInsightでプリプロセッシング、（フラット撮影はサボってしまったので）DynamicBackgroundExtraction (DBE)で背景ムラを整えて、PhotometricColorCalibration (PCC)で恒星の色を合わせました。恒星の色がうまく出るか心配だったのですが、確かに少し近似直線上から分布がずれるきらいはありましたが、それほどおかしくないレベルで色は出ているのかと思います。

結果だけ示します。

light_BINNING_1_integration_DBE_CP_Stretched_cut

本当はもっとあぶり出したかったのですが、かなり大きなレンジ（空間周波数が低いという意味）での色むらが残ってしまっていて、背景を出すと目立ってくるので、ここら辺までに押さえておきました。この色むらはフィルターのせいなのか、総露光時間が足りないからなのか、はたまた雲が常時流れていてその合間を縫っての撮影なのでその影響が出てしまったのかなどの判断はまだできていません。

本当はM42の後、もう少し淡いカモメ星雲を撮りたかったのですが、雲が多くなってきて撮影できるレベルではなくなってしまったので、ここで撤収しました。


Quad Band Pass フィルターを使ってみて 

うーん、今回のQBPかなり良いのではないでしょうか。満月下でこれだけ遊べれば十分満足です。色が思ったより変わらなかったのも、私的には気軽に楽しめるので、いい点です。今回は雲のために実際の撮影時間が短かったのでちょっとしたテストくらいでしたが、長い時間かけてじっくり撮影してみたいです。

元々の目的が、平日で遠征などできないときに、自宅の庭で月明かりや光害下でも気軽に撮影が楽しめたらというものです。このくらいの目的ならば十分に達成できそうです。あとは、月がない環境で自宅の光害下でどれくらい効果があるかを試してみたいです。以前の結果からも、透明度がいいときはそこそこ撮影も楽しめるくらいの環境です。ただし、暗い天体は今の所、フィルター無しでは自宅庭からでは全滅です。このQBPでもう少し暗い天体も狙えるようになれば、購入しただけの価値は十二分にあります。また試してみます。


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     コメント一覧 (9)

      • 1. りっくん
      • 2018年12月24日 11:34
      • Samさん、こんにちは。

        QBPフィルター、良さそうですね。ただ、サイズが48mmだったので、自分の持っている鏡筒にセットできるのかが、心配で、注文に至っていません。もし可能なら、取り付けた部分の画像を見せていただきたいです。

        テストされた日の前日は、こちらは夜半過ぎまで快晴でした。満月が煌々と輝いて、撮影には残念な日でした。
      • 2. Sam
      • 2018年12月24日 12:04
      • >>1
        写真に撮ってアップしておきました。まあなんとかなりそうな感じですが、タカハシのシステムチャート通りではありませんので、あくまで自己責任でお願いします。
      • 3. kihara
      • 2018年12月24日 18:05
      • 発売前からかなり気になっていましたフィルターなので、こういった情報が貴重です。
        かなり有効みたいですね。
        月明かりに負けないくらい明るい大阪でも、色合いがちゃんと出るかですね。

        あとは、私も鏡筒に取り付け方法を考えないと💧
      • 5. Sam
      • 2018年12月24日 23:26
      • >>3
        Kiharaさん、こんばんは。
        シュミットのでも写真も東京都内という大光害地でのものなので、効果は相当のものなのかと思います。Facebookでもいい結果が出ているみたいなので、使い勝手があるのではないでしょうか。
      • 7. kihara
      • 2018年12月26日 09:22
      • >>5
        Samさん
        確かにシュミットの見本では、根本さんが撮影された東京都内での撮影写真が掲載されていますね。
        あとは、ED80sf＋専用RDに対してどうやって取り付けるか、、、を考えないといけませんね。
      • 8. Sam
      • 2018年12月26日 21:29
      • >>7
        KYOEIからアナウンスがありましたが、IDASからももっと攻めたフィルターが出るみたいですね。これだと48mmと52mmがあるみたいです。1月中旬発売とのことです。値段はそんなに変わりません。これを待つかですね。
      • 9. kihara
      • 2018年12月27日 23:02
      • >>8
        NB1（ネビュラブースター）ですね。
        私も、チェックしていました。とっても気になります。

        最近、この手のフィルターが一気に出だしましたね。
        2019年度は、この手のフィルターを使った作品が増えそうですね。
      • 4. あぷらなーと
      • 2018年12月24日 22:01
      • オーダーレベルでのバックグラウンド低減効果の考察、お見事！！
        やっぱり私にはこういう考察が分かりやすくて嬉しいです♪

        そろそろ２０１８年も終わりですが、こちらはやり残したことが多すぎて（というか後から次々と面白そうなテーマが湧いてきたので）どうも消化不良です。
      • 6. Sam
      • 2018年12月25日 00:01
      • >>4
        あぷらなーとさん、ありがとうございます。
        なぜか土曜に引き続き、今日も夜だけ快晴です。昼間は多少青空も見えましたが、基本曇りだったのでうれしい誤算です。満月から2日経っていますが、まだまだ月は明るいです。それでも勾玉星雲を試しに撮影しています。

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昨晩は晴れていたのですが、よく見ると薄雲がかかっていたので再度の遠征は諦めて、夜中は前日楡原で撮ったM42とC49（バラ星雲）の画像処理をすることにしました。

画像処理をしていて気づいたことがいくつかありました。
  • まずM42、C49ともにピントがやはり甘かったです。今の回転つまみの精度だと安定してピントを合わせることが難しそうなので、これは早急に改善する必要があります。減速機がうまくとりつけられるといいのですが。
  • 1時間ほどの間のスタックをしたところ、どうも星像が左右(実際の空では上下)でずれてしまいます。一枚一枚よく見ると、時間とともに 右の星はより右に、左の星はより左に動いていっています。これは撮影準備に手間取ったため、かなり西の空の低い位置で撮影したのですが、 大気の厚みの違いによる屈折率変化のために起こったものかと思われます。特に、山に沈む直前の移動量が相対的に大きいので、10枚撮ったうちの最後の方は使うことを諦めました。ステライメージ7のスタックは平行移動と回転には対応しているのですが、拡大縮小は対応していません。PixInsightは各点の星が合うようにスタックしてくれるらしいので、そろそろ購入を本気で考える時期に来ているのかもしれません。
  • 今回は静止衛星の線がほとんど入りませんでした。西の空だから?謎です。
  • M42は以前が 2分x9枚で18分、今回は5分x7枚で35分なので、分子間雲を多少出すことはできました。ただしまだまだザラザラなので、もっと時間をかけて、今度は下弦の月以降に南天で撮ることにします。
  • C49は電視観望では何度も見ていましたが、改めて写真で撮って炙り出して見ると、思ったより薄いというのが感想です。露光時間ももちろんですが、今回は西の低い空は少し明るいので、もっと暗いところで南天で撮ろうと思います。

cut

M42 オリオン大星雲
撮影地: 富山県富山市楡原, 2017年1月7日2時31分
タカハシFS-60Q(D60mm f600mm F10 屈折), Celestron Advanced VX赤道儀
キヤノンEOS 60D(新改造, ISO3200, RAW), 露出5分x7枚+3秒x10枚 総露出35分30秒
f50mm Cマウントレンズ+ASI224MC +PHD2による自動ガイド
ステライメージ、Photoshop CC+Nik collectionで画像処理


 
C49_LIGHT_300s_3200iso_lowquality
 
C49 バラ星雲
撮影地: 富山県富山市楡原, 2017年1月7日3時43分
タカハシFS-60Q(D60mm f600mm F10 屈折), Celestron Advanced VX赤道儀
キヤノンEOS 60D(新改造, ISO3200, RAW), 露出5分x8枚 総露出40分
f50mm Cマウントレンズ+ASI224MC +PHD2による自動ガイド
ステライメージ、Photoshop CC+Nik collectionで画像処理
 
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バラ星雲

ダークライブラリーの構築を始めたため、年末に撮影したM42に必要なダークフレームも撮れたので、やっと画像処理をしてみました。

今回も基本は画像処理 (その1): 一連の工程を試すに沿っています。一番の違いは、オリオン座はトラベジウム付近が明るいので、他を炙り出そうとするとすぐに白く飛んでしまうため、120秒露光に加え、3秒露光の画像でHDR(High Dynamic Range)処理を試してみたことです。

120秒露光のものは星が流れてしまったものや、静止衛星の軌跡がひどいのを除くと使えるものはわずか9枚でした。これらを通常のベイヤー配列で開き、ダーク、フラット処理をして、ホワイトバランスを自動でとりつつRGB変換をしてからスタックし、いったん保存します。ここから色々試すのですが、今回はステライメージの流儀に忠実に、レベル補正で白飛びを気にせずに攻め込みます。デジタル現像機能で白飛びを抑えて.tif形式で保存し、Photoshopに渡します。

PhotoshopではNik collectionのColor Effect Pro 4の「ディテール強調」とトーンカーブ補正を少ししました。Sharpner Pro 3: (1) RAW PresharpnerとDfine 2も試しましたが、今回はほとんど効果は見られませんでした。両方とも前回は目を見張る効果があったのですが、なぜでしょうか?画像によって得意不得意があるのかもしれません。

一方、3秒露光のほうも同様にデジタル現像まで済まし、Photoshopでファイルを開きます。120秒露光の方に新規レイヤーを作り、そこに3秒露光の画像をコピペします。そのレイヤーを全選択して、不透明度などを利用しながら、下のレイヤーと星の位置をぴったり合わせます。

ここからは西條善弘著「天体写真のレタッチテクニック」の一番最後に出ているHDR画像の生成を参考にしました。まずは3秒画像のレイヤーを選択状態にし、「レイヤー」->「レイヤーマスク」->「すべての領域を表示」と選択して3秒画像のレイヤーマスクを作ります。次に120秒画像をCTRLキー+Aなどですべて選択し、CTRLキー+Cなどでコピー。そして3秒画像のレイヤーマスクをALTキーを押しながら選択し白い画面が見えたところで、「編集」->「ペースト」で120秒画像が白黒になった画面が見えればOKです。あとは適当に3秒画像のレイヤーの不透明度を適当に調整すると、M42の中心が飛ばない程度の中トラペジウムも含む恒星が埋もれない画像ができます。

いったんここで保存し、少し背景がざらついていたので、その後、再度ステライメージ7に持っていって、バックグラウンドスムースをかけました。

出来上がった画像が以下のものです。


final_ls

撮影データ: 2016年12月28日21時44分, タカハシFS-60Q(D60mm f600mm F10 屈折), Celestron Advanced VX赤道儀, キヤノンEOS 60D(新改造, ISO3200, RAW), 露出2分x9枚+3秒x15枚 総露出18分45秒, f50mm Cマウントレンズ+ASI224MC +PHD2による自動ガイド, ステライメージ、Photoshop CC+Nik collectionで画像処理, 撮影地/富山県富山市


今回は自宅撮影で、それほどいい環境でなかったことと、使える枚数が少なくて結局露光時間があまり稼げなかったので、暗い部分の細部を出し切ることが出きませんでした。背景もまだまだざらつき感が残っています。また、中心部はもう少し白を落としてもよかったかもしれません。それでも3秒露光を併用することで、ホワイトを飛ばさない手法がある程度確立できたのがすごくうれしいです。これは明るい恒星一般に有効みたいで、今回は恒星周りも飛んでる範囲が前よりかなり少なくなっています。

もう一つ、今回ステライメージ7のデジタル現像の効果を少し見直しました。HUQさんとの議論でトーンカーブでデジタル現像のようなことをできることを教えてもらったのですが、白飛びをなくすことを目的に、気軽に処理をするという観点から考えると、このデジタル現像は非常によくできた機能かと思います。「デジタル」とか「現像」とかいう名前から色々想像してしまって、これまであまり理解できずにブラックボックスに近かったので少し不安だったのですが、ある程度理解した上で使うとかなり便利で効果的です。


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オリオン大星雲

2016/12/28、久しぶりに綺麗に空全体が晴れわたっているので、自宅でM42を撮影しました。SWAT-200は構造的にまだ弱そうなので、一旦注文している機材が到着するまでお休みで、今日は久しぶりにAdvanced VXでの撮影です。とりあえず、何でもいいのでまともなM42を撮っておきたいという希望もあります。

いい機会なので、一度、現在の撮影までの手順をまとめておきます。
  1. Advanced VXの設置と水平出し
  2. 鏡筒を赤道儀に取り付けと水平出しの再確認
  3. CCDとStick PCの接続
  4. Stick PCの起動
  5. iPadのリモートデスクトップでStick PCに接続
  6. Advanced VXの起動
  7. SharpCapでの極軸調整 、その際の赤経回転は赤道儀のモーターを使う
  8. Advanced VXでの3-4個の星を使ってのツースターアラインメント、その際アイピースを使用
  9. アイピースを外し、カメラを鏡筒にとり付けて、カメラとStick PCと接続
  10. Backyard EOSを立ち上げ、カメラを認識させる
  11. 明るい星に向けて、Backyard EOSのフォーカスモードでピント調整
  12. PHD2を立ち上げ、CCDと赤道儀を接続
  13. PHD2で露光開始
  14. ターゲットの天体に向け、PHD2上のCCDの画面とBackyard EOSの画面で位置を確定。
  15. PHD2上でガイド星の自動選択
  16. ガイドを開始し、キャリブレーションののち、実際のガイドが始まる
  17. Backyard EOSでテスト撮影と本撮影の開始
と、こんなところです。結構な手順ですね。それでもStick PCのおかげで、その後は自宅に戻って暖かい中でネットワーク上のRemode Desktopで撮影の様子を見ることができるので本当に楽です。

その他、気づいたことは、PHD2でガイド星のS/Nが30程度ないとガイド時の誤差が大きくなることです。ダメな時は再度ガイド星を選択し直します。

今日はISO3200で2分間露光、30枚が目安です。白とび防止にISO3200で3秒露光も30枚撮っています。最初のトライは全て取り終わった後にピントが甘いのが判明して失敗と判断。暗い星を使ってピントを合わせたのが間違いでした。

2度目は近くのリゲルを使いました。ところが風が出て来たようで、少し揺れている画像が多くなって来ました。さらになんですが、なんでこんなにオリオン座の周りって人工衛星が多いのでしょう?最悪で人工衛星の軌跡が4本入る時があります。軌跡のないのを探すと30枚のうち8枚なので25%くらいの成功率になってしまいます。とりあえず軌跡が豪快に入ったjpeg撮って出しを載せておきます。

BAD_M42_LIGHT_120s_3200iso_+10c_20161228-22h22m16s537ms

撮影を続けていたら、突如家の中から接続ができなくなりました。もしやと思って外に見に行ったらバッテリー切れでした。夕方5時半頃に初めて夜11時半に切れたのでHUQさんの予測通りほぼ6時間で切れたというわけです。大容量バッテリーの必要性が出て来ました。

画像処理はまた試したら記事にします。（追記: 2017/1/3に画像処理をしてみました。）




 
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      • 1. HB
      • 2016年12月31日 17:26
      • 人工衛星の件ですがほぼ全て静止衛星ですｙね。
        静止衛星が天の赤道に来ない理由とか、ズレを知ると立体感が半端なくてこれまたよいですね。

        どうしても嫌なら文化圏緯度から離れて撮るかコンポジットでひと手間加えるかが必要でしょう。
      • 2. Sam
      • 2017年01月03日 19:45
      • なるほど、静止衛星なのですね。「オリオン座 静止衛星」で検索してやっと少しわかりました。日本だとほぼ全域でM42はダメなのですね。文化圏緯度からはなれてという意味も分かりました。確かにヨーロッパもアメリカも厳しそうですね。
        今回の画像処理では多少軌跡が入っても気にしないことにします。ありがとうございました。
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    星団・星雲
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ここ最近立山がとても綺麗に見えて、空気の透明度がすごく高いみたいです。

今週末は金曜が牛岳で、19時頃から下の子と出かけましたが、22時頃にはすっかり雲がかかってしまい、撃沈です。子供がいたのでその相手をしながら準備していたら、ほとんどセットアップして少しだけ電視して、撮影する間も無くそのまま片付けただけでした。22時前くらいに県天のYさんが来たのですが、その頃にはオリオン座を残して雲だらけでした。話しているうちにオリオン座も雲に隠れてしまい、この日は撤収しました。Yさんはその後もしばらく粘るといっていましたが、どうだったでしょうか?それでも自宅に戻ると多少空は出ていたのですが、この日は眠いので諦めてしまいました。

土曜も天気が良かったのですが、日曜日に予定があったので、自宅でSWAT-200のオートガイドを試しました。先日大阪のKYOEIでリモコンを買って来たので、オートガイドの準備がほぼ整ったからです。これまでのAdvanced VX (AVX)でのガイドではASCOM経由で直接PCと赤道儀をつないでガイドしていたのですが、SWATの場合はPCとつなぐのはCCDのみで、CCDからSWATのリモコンへと6端子の電話線コネクタのようなケーブル(ZWO ASI224MCに付属でついていたものを利用)でつなぐだけで、なんとCCD経由で赤道儀を制御できるのです。元々この方式が一般的らしいのですが、計算機から出るケーブルが一本だけになるので、コンパクトになりびっくりでした。

ただし、6端子のケーブルとリモコンがかさばるので、まとめれないかとリモコンの蓋を開けてみたのですが、ほとんど線をつないであるだけで、うまくすると自作で短いケーブル一本にまとめることができそうです。

IMG_0697


とりあえず今回はテストなので、そのままつなぎます。ガイド用のCCDや鏡筒などは前回のガイド時と同じASI224MCにCマウントの50mmのレンズをつけて、FS-60Qで試しました。三脚はManfrottoのMT294A4の足を最大まで開いた、一番安定になる状態で使っています。

極軸をSharpCapのPolar Align機能を使い合わせます。AVXでは押しネジで赤道儀の回転の微調整ができるのですが、今回のSWATにはまだ微動回転台を導入していないので、三脚の足を地面のところでずらしながら合わせます。以外にもちょっと丁寧にやれば1分角以内での合わせこみが可能なことがわかりました。

PHD2を立ち上げます。接続は、CCDカメラは計算機とUSB3.0で接続してから、前回と同じZWOシリーズを選択すると、ある程度自動でパラメータが入ります。マウント（赤道儀）は何を選択するのか迷ったのですが、CCD経由でつないでいる場合は「On Camera」で大丈夫なようです。AUXは無し、AOも無しです。

露光時間を0.1sに選び、「露出ループの開始」を押し、「ツール」メニューの「ガイド星の自動選択」を押すと、すぐにガイド星が見つかるのも前回と同じです。ところがそのまま「ガイドを開始」を押すと、キャリブレーションが始まります。前回キャリブレーションなどせずにガイドができたと書きましたが、もしかしたらキャリブレーションが自動でされていたのに気づいていなかっただけなのかもしれません。今回はガイドの一番最初にキャリブレーションが始まりました。

問題は途中で「バックラッシュクリア失敗: ガイド星が十分に動きません」と出て止まってしまうことです。確かに最初のキャリブレーションではターゲット星は画面の中で動いているのがわかるのですが、バックラッシュを測定するときにターゲット星は全く動いていないようです。ここで、なぜ動かないのか少し悩みました。よくよく考えると、SWATは一軸制御で、バックラッシュというのは赤緯方向の調整だと気付き、当然動かないわけだというのに気付きました。

ところがさらにこのバックラッシュ調整をスキップする方法を探すのに悩みました。キャリブレーションの値を手入力で入れると確かにキャリブレーション自身をスキップできるのですが、どうもうまくガイドできません。おそらく制御ゲインと赤経の角度の設定が適当なのがまずいことはわかるのですが、どのような値がいいのかもまだよくわかりません。そこでマニュアルを読み込んでいくと、「脳みそマーク」のボタンを押して「詳細設定」を出し、「Algorithms」タブの「赤緯(Dec)ガイドモード」を「none」にすれば一軸制御になるということがやっとわかりました。これでやっとガイドができて、赤経のエラーは0.2から0.3ピクセルの範囲に無事に収まるようになりました。

もう一つ悩んだことがありました。ガイドがうまくいくようになったので、視野をM42に合わせてみて、実際にガイドを始めたら全くうまくいきません。念のためもう一度キャリブレーションを試したのですが、キャリブレーションも一番最初から全くうまくいきません。ガイド星を見失っているみたいです。よくよく見たら、キャリブレーション時にガイド星がジャンプしまくっていました。もしやと思い、SWATのリモコンを見直したら、一番下のスイッチが倍速モードに切り替えてありました。M42を入れるときに結構苦労して中心に持っていったので、そのときにリモコンで微調整したときに倍速モードに切り替えたのをすっかり忘れていました。ノーマルモードに切り替えたらその後は無事にガイドもでき、BackYard EOSでのM42の撮影に入りました。300秒露光で撮ったjpegの無加工のものを一枚載せておきます。23h59m57sからですが、人工衛星のラインが2本入っています。「ひまわり8号」、「ひまわり9号」のようです。そのちょっと前のコマには超高速インターネット衛星「きずな(WINDS)」も写っていました。

LIGHT_300s_1600iso_+18c_60D_20161203-23h59m57s857ms


ちなみにSWAT-200の性能ですが、まだラフなテストだけですが、ノータッチガイドで180秒でも星像が流れないこともありますので、ピリオディックモーションに関してはAVXよりはいいように感じます。いずれきちんと測定します。問題はガイドをした時で、300秒の露光で星像が流れない時ももちろんあるのですが、12枚撮影し、最初の方は赤経方向にのみ流れているのが何枚かあり、後半は赤経方向にのみ何枚か流れているのがありました。ここら辺はまだ原因の解明中です。

いずれにせよ、SWAT-200での撮影はAVXをセットするよりははるかに軽く、荷物も少なく、手軽で、気楽です。電車で持って行けるレベルに収まりそうです。これがうまくいったら電視での自動導入の目的以外ではAVXを使わなくなるかもしれません。

今回思った改良したい点です。
  • CCDの視野の中心と鏡筒の視野の中心を合わせるのが難しいです。CCDの所に微動回転台が必要かもしれません。
  • 赤経方向の微調整はSWATの早送り機能を使えばいいのですが、鏡筒が自由雲台の上に乗っているので、赤緯方向のみ微調整するという手段がありません。こちらも赤緯方向のみ回転する台があってもいいかもしれません。
  • 撮影中はカメラのシャッターを押さない限り、望遠鏡の中心がどこを見ているのかわかりません。その場合はガイドCCDの画像で大まかな位置を合わせるのですが、ASI224 (3.75μm, 1304 × 976) + 50mmの画角が5.50° x 4.12°、一方焦点距離600mmのFS-60QにEOS 60D(CanonサイズのASP-C: 22.3 x 19.4mm)の場合の画角が2.13° x 1.42°で2.5倍くらいの開きがあります。CCDはファインダーとしては中途半端に画角が狭く、望遠鏡の中心を出したり、ガイド用としては中途半端に精度不足です。今のCCDにはもう少し焦点距離の長いレンズをつけて、もう一つ別に短い焦点距離のレンズをつけたファインダーがわりのCCDが欲しくなります。
  • 県天のYさんはRasberry Piを使いLinuxのガイドソフトで、全てWifi経由でリモート化しているそうです。寒い時は車の中からや自宅からの撮影の方がはるかに快適です。HUQさんが言っていたスティックPCの導入を本気で考え出しました。

その2に続きます。




 
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      • 1. yamayo
      • 2016年12月07日 21:30
      • こんばんは。
        県天yamayoです。

        2日の牛岳は晴れの合間に極軸。ピントを合わせ１１時半過ぎからオリオンが見えてきたのでM４２に合わせ撮影を開始しました。何枚か撮影した時にガイドソフトを動かしてないことに気付き一気にモチベーションダウン、この時点で撤収を決めました。空の状態も良くありませんでした。
        でもこの日の一番の目的はskysafariの動作確認だったのでこれは達成です。

        ところで、オートガイドのことですが、ガイド鏡と撮影鏡筒の光軸は合わせないとダメなのですか？
        自分は全く意識していませんでした。関係ない方向を向いていてもいいような気がしますがどうなんでしょうか。

        それからccdの露光時間についてですが、私は１sに設定しています。これって長すぎるのかな。１秒間にずれる（可能性のある）角度はおさえて置く必要がありますね。少し考えてみます。

        ３日の夜は伊折に行ってきました。むちゃくちゃ寒かったですが、かなりの時間車の中で操作していました。自動導入、便利です。撮った画像も無線で飛ばすので確認できるのですが構図的に微妙に位置をずらしたい時遠隔でどうしたらいいのかまだ整理がついていません。

        いろいろ試したいことがいっぱいで、当分楽しめそうです。またご一緒できたらと思います。
      • 2. yamayo
      • 2016年12月08日 10:58
      • おはようございます
        県天yamayoです。
        連続コメント申し訳ないです。

        ガイド鏡と撮影鏡の光軸のずれの影響について、気になったので考えていたら、ふと気づいた事があります。
        それは、もし赤道儀の極軸がズレていた場合ガイダーはガイド星を追尾しますがガイド鏡の光軸周りの星の回転までは制御できません。この時、撮影鏡筒とガイド鏡筒の向きが違っていたら撮影鏡筒はこの回転の影響を受け星が動くことになります。この量は両鏡筒の角度が大きいほど大きくなります。

        以上よりガイド鏡と撮影鏡は向きを合わせないといけないとなりますね。
        どうも失礼しました。
      • 3. Sam
      • 2016年12月08日 21:17
      • Yamayoさん、コメントありがとうございます。

        ガイド鏡と鏡筒の光軸を厳密に合わせる必要はないと思います。もちろんあまりあさっての方向を向いているとダメなのですが。制御の言葉で言うと、センサーで見ている自由度と、フィードバックする自由度が一致していない場合で、他の自由度とどれくらい交わっているかのカップリング率などで言い表せます。

        例えば星が画面を縦に動いていくのに、赤道儀で横方向に動かしたら全く別方向に返しているのでカップリング無限大です。もし斜め45度方向に動いているのに、横方向に動かしたらカップリング率1です。横方向に動いていく星に対して同じ横方向に補正していったらカップリング率0で、理想的な場合です。

        光軸があっていないとこの率が大きくなる可能性が高くなり、また光軸があっていても返す方向を間違えると（例えばカメラが赤道儀に対して回転して取り付けられている場合などですが、普通の二軸制御ではソフトで補正しているはずです。一軸制御の時は少し注意する必要があると思います。）カップリング率は大きくなります。一般的にはカップリング率0.5くらいまでなら結構平気で制御できます。それでもカップリング率は小さい方がいいことは言うまでもないですが。

        また、簡単のため縦と横で話しましたが、赤径と赤緯の自由度に置き換えても同じことですし、センサーを縦と横、フィードバックを赤径と赤緯にしても、極軸から十分に離れたところで局所的な範囲で微小変化を見たら、互いに似たような自由度になるはずなので、おそらく大丈夫だと思います。

        ただ、Yamayoさんも心配するように、あくまで動かないようにするのはCCDで見た星なので、回転の自由度が大きく異なると鏡筒で撮影している星像はずれていきますね。これも程度問題で、ずれが現れないくらいの間に一回の露光を終えてしまうのなら問題にはならないと思います。
      • 4. Sam
      • 2016年12月08日 21:19
      • 私の場合は軽量化の一環で、元々鏡筒についていた光学ファインダーを外してしまっていて、代わりにCCDを電子ファインダーとして使っているために、CCDと鏡筒の光軸がずれているとファインダーとしての役割を果たさなくなってしまうため光軸を一致させるようにしています。理想を言うと、CCDファインダーと、ガイドCCDと、光軸調整用のCCDはそれぞれ別に用意した方がいいのですが、私の場合は全部を一つで兼ねてしまっているので、少々無理が出てしまっています。ファインダーとしてはもう少し焦点距離の短いレンズをつけたいですし、ガイド用としてはもう少し焦点距離の長いレンズをつけたいです。これはまあ、レンズをその都度交換すれば対応できるのかと思います。

        もう一つ別の問題は、たまに電視観望用のCCDとしても同じCCDを使いまわしているので、この場合はCCDを完全に取り付けてある位置から外す必要があります。注意しながら外せばまだ次回取り付けた時に光軸を保つこともできると思いますが、できれば一つは定位置につけっぱなしにするために、もう一台CCDを購入したいと思っています。

        でも一台のCCDでファインダー、ガイド、極軸、電視と4役しているので、十分元はとっているのかと思います。
      • 5. Sam
      • 2016年12月08日 21:20
      • 露光時間ですが、私の場合はガイド星が自動で見つけられるかで決めています。1sだと長すぎて明るすぎるみたいで、サチるみたいです。実際、かなり暗い星が自動選択されています。おそらく強度がガウス分布（てっぺんがフラットでない山型ということ）に近くなるようなものを選んでいるのだと思います。CCDの感度にも依ると思いますし、センサー素子の大きさにも依ると思うので、一概に露光時間はどれくらいの長さがいいとは言えないのかと思います。

        何れにせよ、一般的なオートガイドでは赤道儀のモーターに返すのが普通なので、所詮モーターの反応速度にリミットされて、普通に考えたら1秒以下でフィードバックするのは厳しいでしょう。なので、1sくらいの露光時間で見るのなら速度的には十分で、それ以上短くしてもあまり速度的に特はしないと思います。逆に1sより長くしすぎると、今度は応答速度が露光時間で制限され始めるので、あまり長くする方向には行かない方がいいと思います。

        そろそろ雪も降る季節で、牛岳もそのうちに閉鎖されてしまうのでしょうか。星を始めてから最初の冬なので、冬の間の観測をどこですればいいのかまだ迷っています。
      • 6. yamayo
      • 2016年12月11日 14:19
      • こんにちは
        yamayoです。
        皆さんがガイド鏡と撮影鏡筒を同じ向きにしておられる事に素朴な疑問を持っていました。今回、その意味が自分なりに理解できた気がします。でもSamさんのカップリング率についてはよく解りません。（ごめんなさいまた別の機会に教えてくだい）
        自分が理解したことの確認のため、いつか広角レンズで追尾撮影してみます。ガイド星から離れた位置の星はガイド星を中心にたぶん回転するはずです。

        ccdの露光時間について、私は長すぎるかもしれません。完全に飽和しているような星も写ります。自動選択もするのですが、自分で結構明るい星に選びなおしたりもします。星の中心検出のためには良くないんですね。
        まだまだ撮影画像を拡大したら星はまん丸から程遠いです。ガイド性能の確認と改善、画像処理とまだまだやるべき事が続きます。＾＾；
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2016/10/24、今日は久しぶりに空が晴れ渡っています。透明度もまあまあで、自宅から天の川は見えないまでもかなりの数の星が見えています。すばるは肉眼で余裕、M31がなんとかといったところでしょうか。

というわけで、昨日のFS-60Qの単焦点化によりFS-60CB相当になり、さらにレデューサーが入っているので焦点距離は180mm程度、それに加えて今回初めてIR/UVカットフィルターを入れて試します。今回は絶好のテスト日和となりました。自宅庭での電視で、カメラはいつものASI224MCです。

結論だけ言うと、大満足。観望会でこれだけ見せることができたら、きっと誰もが大喜びだと思います。

iPhoneでPCの画面を撮った順の、時系列でいきます。まずは北アメリカ星雲とペリカン星雲を連続で。同じ設定で、少しだけ位置をずらして撮っています。

IMG_0389

IMG_0391


10秒露光です。十分色が出ているのがわかると思います。以前8mmのCSマウントレンズで撮った時は無理やり色を出していた感はありましたが、今回はそんなことをせずとも、はっきりと色と形が出ています。さらに言うとIR/UVカットフィルターが効いていて、赤カブリの無いかなり自然な色合いになっています。ただ、この時点ではSharpCapの調整がまだ最適化まで程遠く（特にDisplay Gamma）、次の写真を見るとわかるように、今ならもう少しうまく出すことができるかもしれません。

次は昨日のリベンジのM45: すばる(プレアデス星団)です。 

IMG_0398

 
圧倒的に綺麗になっているのがわかると思います。青い星間ガスも完全に見え始めています。これも10秒露光です。天気がいいのももちろんありますが、SharpCapの調整に慣れてきたことが大きいです。

続いてM31: アンドロメダ星雲です。なんと微細構造も見えてしまっています。

IMG_0405

M32も見えていますね。実は普通に出回っている画像と逆さまになってしまいました。撮影した時間帯ではほぼ天頂にあったので、カメラの向きがどちらか確定しなかったからです。それと、あと少しずらしていればM110も入ったのにと、後から気付きました。

最後はM42: オリオン大星雲です。

IMG_0412

2秒露光で余裕で見えます。スタックなしで250m秒でも鑑賞に堪えました。スタックすると相当細かい構造が見え始めます。

まだ天気はいいのですが、明日の仕事のこともあり、ここで撤収しました。もし観望会で、これだけ見せることができれば、皆さんかなり満足するのではないでしょうか。今回はオリオン大星雲を除いて、すべて10秒露光と、リアルタイム性には少し欠けますが、観望会中の、この場所の、この空に出ているものをこれだけのレベルで見せることができたら、多少時間がかかってもいいのではないかと思います。以前KyoeiのMさんが言っていましたが、長くかかることがわかると、お客さんからカウントダウンが始まるらしいです。そんな雰囲気になるのもまた面白いのではないかと思います。

ただ注意すべきことは、これらの画像はSharpCapの調整を駆使した後に出てきたものです。その場で調整をし出すとかなりの時間を食ってしまうことになると思います。なので、あらかじめ調整を詰めておいて何通りかの設定ファイルに残しておくなどの必要があると思います。


今回の撮影で、やっと電視観望に少し満足しました。α7Sも欲しいですがなかなか予算が取れないことと、SharpCapの機能がすごいので、しばらくはこれでいこうと思います。できるだけ準備にかける時間も少なくして、手際良くやる練習をしておきたいです。電視ファインダーは必須ですね。

やっと観望会で喜んでくれるお客さんの顔が想像できるようになりました。早く実戦で試してみたいです。

 
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      • 1. nishimura akira
      • 2016年10月26日 10:42
      • いや、ほんとにすごい！僕は望遠鏡を買うのやめます。買うときはよろしくお願いします。川さんや駒さんと違って、観望のみがターゲットですが、これなら色気も出ますね。
      • 2. Sam
      • 2016年10月26日 19:01
      • nishimuraさん、コメントありがとうございます。先日は大長谷でお世話になりました。

        電視観望ですが、今回上でやっている方法だと直焦点撮影のようなものなので、見たい対象によって必要な焦点距離がかわります。すでに望遠鏡とPCを持っている方なら、CCDのみの投資でこれだけ楽しめるのはお得かと思います。私の使っているZWO社のASI224MCはPC側にUSB3が必要なので、その点だけ注意です。このCCDは追加部品なしで安価なCSマウントレンズを付けることもできるので、それもまた楽しいのかと思います。

        CCDはASI290MCもオススメかと思います。感度が勝負なので、高感度センサー搭載のCCDにしてください。

        実は眼視よりも写真撮影よりも電視が一番面白くて、これに一番時間をかけている気がします。
      • 3. M-Power by KYOEI
      • 2016年11月07日 12:38
      • 5 めちゃくちゃ頑張っていますね。その頑張り具合に敬服いたします。

        ZWOのASI224MCは定評のある素晴らしいPCカメラですが、その小さなチップで面白さ最大限の電視観望の遊び方を模索しているところが素晴らしいと思います。

        ここではIR/UVカットフィルターの効果が発揮されていますね。コントロールソフトのSharpCapは私も使用していますが、だんだんと使いやすく高性能に進化してきている感があり、今後の開発がとても楽しみなソフトの一つです。

        最後の文章に「実は眼視よりも写真撮影よりも電視が一番面白くて・・」とありますが、まさにここが大切なポイントだと思います。40年以上眼視派を続けてきましたが、このシステムを活用すれば新しく多くの”星ミスト”が増えてくれるであろうと感じています。電視観望は感覚的には、眼視そのものの感動にかなり近いからです。

        先日、東京都三鷹市にある国立天文台の一般公開にて電視観望のブースを出店しました。結論から申し上げると、お客さまの反応はすこぶるよく、というよりも感動に近いものがあり、我々の方が嬉しくなりました。当日はほとんどドン曇りの状態にもかかわらず、鮮明にこと座の全景およびダブルダブルスターなど多くのお客さまとともに楽しく観望することが出来たからです。
        （正直言って、国立天文台の口径50ｃｍの望遠鏡ですら開店休業状態でした）
        これからもさまざまな情報交換を行って、楽しい電視観望会を盛り上げていきましょう！
      • 4. Sam
      • 2016年11月08日 21:41
      • Mさん、コメントありがとうございます。すごく励まされます。

        国立天文台の一般公開でもブース出されたのですね。私も学生の頃国立天文台にいたのですが、その時はまだあまり星に興味がなかったので一般公開の面白さがわかっていませんでした。電視観望の様子見て見たかったです。こうやって簡単にみることができるようになって、星好きの人が増えていけば本当にいいですね。

        そういえばRevolution Imagerですが、まだ製品のページにしか載っていないみたいですが、Astro MagazineのStar products 2016に選ばれたみたいです。

        http://www.revolutionimager.com

        いろいろなところの英語の文をよく読んでみると、やはり初心者には気軽で革新的な機材として捉えられているみたいです。コンピューターもカメラもいらない、望遠鏡さえあればいいというのは大きな魅力かと思います。ASI224MCとコンピューターというのは子供や初心者には敷居が高いというのもやはり事実なのだと思います。

      • 5. YOU中村
      • 2018年08月23日 20:57
      • 初めまして。
        SchapCapを初めて使い始めました。カメラはSVBONYのSV105です。
        惑星や月は綺麗に撮れるのですが、星雲、星団などは見れません。調べると露光時間が500msとなっており、もっと長くしたいと思ってます。ところがどうやっても500ms以上にはなりません。何かカメラコントロール画面での使いかたが悪いのでしょうか。何かわかっておられたらお教え頂ければ幸いです。
        戸田市中村
      • 6. Sam
      • 2018年08月23日 23:22
      • YOU中村さん、はじめまして。SV105という機種は知らなかったのですが、ものすごく安価ですね。これがまともに電視で使えたらかなり広まる気がします。センサーはOV2710とうものらしく、2011年には出ていたようなので、年代的に考えて感度的には少し劣るかもしれません。それでも露光時間を増やせば使える可能性も十分です。500msまでしかできないとありますが、Camera ControsのExposureのところにあるLXモードにチェックしてもダメでしょうか?
        アマゾンのレビューを見て見ると、60秒で撮影した惑星とか書いてあるので、これが正しいならハード的に制限があるとは思えません。でも60秒も露光したら普通はもっと明るくなるので、何か間違いかもしれません。Google画像検索で見ても、惑星の画像はたくさん出ますが星雲の画像は出て来ません。まさか本当に500msが最大？

        何か専用ソフトとかないですか?それでも同じ500msが最大ならハードウェア的に制限があるのかもしれません。
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