ほしぞloveログ

天体観測始めました。

タグ:PST

やっと退院して初の週末の土曜日。この日は一日快晴のようです。

病院では検査で毎朝早く起きていたので、その名残で朝早くに目が覚めてしまうのと、まだ外食も控えていていつものコメダも行けないので、朝から太陽を見ることにしました。そもそもGW中に大きな黒点が話題でしたが、寝ているだけで全く何もできなかったので、今回出てきた黒点でその不満がやっと解消されそうです。

最初に見えた謎の2本の線

セットアップはいつものC8+PST+ASI290MMで、それをCGEM IIに載せています。PCとカメラを繋いで太陽を導入し、まず最初に見えたのが「えっ???」と思った、黒点から飛び出ている変な2本の曲線です。リアルタイムの動画状態でもそのまま確認できます。

ピントを合わせて、次にエタロンの回転を調整しようとして気づいたのですが、見ている画像はHαから全然ずれていて、エタロンの回転の端まで行っているような状態で、ある意味白色光に近いような画像です。とりあえずAutoStakkert!4で1000フレームをスタックして、ImPPGで少しだけ細部を出す画像処理した物です。
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2本の線がはっきりと確認できるかと思います。その後しばらくしてから気づいたのですが、手前側にも何か黒い模様が出ています。

最初はフレアかなと思いました。でも2分後に撮影したHα画像には何も写っていません。
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フレアなら白いスパークのような模様があってもおかしくないと思います。同時刻で調べたのですが、特に何かフレアのようなイベントが起こっているようなこともなさそうでした。

X上でダークフィラメントが伸びているのでは?とのコメントがありましたが、こちらももしダークフィラメントならHα画像に暗い線が写っていてもおかしくないと思いますが、やはりそれらしいものは見当たりません。

先ほど白色に近いと書きましたが、エタロンでHαから外しているだけなので、結構Hαに近いことでしょうか。もしかしたらそれがヒントになるのかもしれませんが、今のところ謎のままです。


大きな黒点群と、大きなプロミネンス

その後はしばらくHα画像を幾つか撮影しました。見栄えのする黒点と、すぐその下に出ていた大きなプロミネンスです。

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モザイク合成に挑戦

かなり大きな範囲で黒点、プロミネンス、ダークフィラメントが出ていたので、東側をモザイク合成してみました。

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結構頑張ったのですが、まだ境目がわかります。PSTは画面内でHα付近のいいところが限られるので、モザイクは相当難しいです。さらに一枚一枚を見て分かったのですが、どうも上部はピントが出ずに、下部のみピントが出ているようです。しかもこれ、撮影中はほとんど分からず、スタックしてImPPGなどで細部出しまでしてやっとわかるのです。

今回ニュートンリングが残っているのが分かったので、最初の方でカメラをチルトアダプターでさらに傾けました。そのことが原因でピントずれの部分が出ているのかもしれません。一度チルトアダプターの向きをかえて、もう少し小さいチルトでニュートンリングが消えるところがないかなど、一度探る必要がありそうです。


フィラメントとプロミネンス

これまでも何度かチャンスがあったのですが、縁の近辺にあるダークフィラメントから、連続して縁に出ているプロミネンスに続く画像をうまく撮りたいとずっと思っていました。でも画像処理が未熟で、その接続部、特に光球面側のフィラメントをうまく出して、明るさをプロミネンスに合わせる方法が確立できずにいました。

プロミネンスをぐるっと一回り見ている最中に、ちょうどうまく繋がっていそうな場所がありました。今回、光球面とプロミネンス部を別々に処理することで、うまく繋がるのが表現できたのかと思います。
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白色光

その後、今度はNDフィルターを使って、本当に白色光で撮影してみました。PowerMATEの4倍を使っています。
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最初の変な線が出た撮影から約30分が経っていますが、時間が過ぎたせいなのか、本当に白色光にしたからなのかわかりませんが、あの目立っていた線は見えませんでした。今一度、エタロンをHαからはずして同様のものが見えることがあるのかどうか、試してみたいと思います。

白色光は粒状斑らしきものが少し見えてきています。動画時でもごく僅かそれらしいものが見えていました。以前、粒状斑がきちんと出るくらいの、シンチレーションのいい時の動画を見せてもらったことがあるのですが、今回はその動画には遠く及びません。そもそも、この30分ですでにシンチレーションが悪くなったようで、朝イチの時の方が(バローとかつけてないので)カメラの解像度としては悪いはずなのに、明らかに分解能が良かったように見えます。

実はブログに書いてこなかったのですが、休日で晴れている時はたいてい太陽撮影を敢行していました。ただし、休日の午前はほとんとコメダかガストに行っていたので、朝早くに太陽を撮影することは実は一度もありませんでした。なかなかいい結果が出ず、ほとんどお蔵入りになっています。今回入院でまだ外食は控えているのでたまため朝早くに撮影をしたのですが、朝の早い時間というのはやはりシンチレーションがいいのかもしれません。しばらくは日が長いので早い時間でも太陽は高い位置にくるはずです。できるだけ朝早くに撮影することを今後しばらくしてみようと思いました。


まとめ

久しぶりにブログを書く気になる太陽撮影でした。モザイクに時間がかかってしまい、記事にするのが遅くなりましたが、肝心なモザイクはまだ課題がありそうです。

やはり太陽はシンチレーションがかなり重要です。これまで動画の段階で粒状斑が出るようなのが撮れていなかったのですが、機材のせいかともずっと疑っていました(まだ疑っています)。でも朝早いとシンチレーションが全然マシかもしれないと今回思えたのは収穫でした。

今後は休日の晴れの日は、早起きして、撮影を済ませ、その後にコメダに行くことにしたいと思います。休日の天国のコメダは外せません。





休日が晴れた時は太陽撮影をできるだけしようと思っています。やっと秋らしくなり、昼間の撮影でも暑くなくて快適です。

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最初準備している時は曇りがちだったので、C8の補正板の清掃をしたり、カメラのチルターを新しいものに交換したりなど、少し機材メンテナンスをしました。補正版はここしばらく触ってなかったのでほこりだらけでした。

あと、新しいPCで太陽撮影ができるようにアプリをいくつかインストールしました。といってもすでに電視観望で使っているPCなので、新たにインストールしたものはCelestronのASCOMドライバーとImPPGだけです。あとはSharpCapを最新版にしたくらいでしょうか。

まずはPSTでのHα画像です。鏡筒はC8でカメラはASI290MMなので、そこそこ拡大しています。曇りの間を狙っての撮影となりましたが、シーイングも良くないので、ボケボケです。大きな黒点は見当たらず、細かいものがいくつか出ていました。下の画像は一つ一つは小さいですが、少し密になっている黒点で、上半分がAR3451群で、下半分がAR3452群になります。

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プロミネンスもでていますが、その中で一番大きいものを。
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次に、白色画像です。あ、カメラをASI290MMそのまま使ってしまったので、いつも入れているPlayer OneのPhotosphereフィルター入れるの忘れてました。なので、白色光です。上で見せた黒点AR3451群とAR3452群になります。シンチレーションは良くないのに、さらにPhotosphereフィルター入れてないのに、意外に粒状班が見えています。前回のApollo-M MINIからカメラのピクセルサイズが半分程度になったのが効いているのかと思います。

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その後、4倍のPowerMATEを入れて、シーイングが良くならないか少し期待して30分ほど粒状班撮影をしてましたが、全然ダメでした。上の等倍のと解像度がほとんど変わらないくらいです。カメラの分解能は上がっているので、逆に倍率が高すぎたのでしょうか?明日と明後日、昼間晴れたらもう少し試してみます。

いずれにせよ、シーイングはとにかく見てみないと分からないので、今後もうしばらくは続けたいと思います。でももう秋だから北陸だとそもそもシーイングはダメなのかもしれません。

休日で晴れているので太陽撮影です。大きな目的は粒状班ですが、まずはHα画像から。


セットアップ

取り掛かったのは、がストのモーニングでのんびりして帰ってきてからの、ちょうど正午12時くらいからでしょうか。

まずはいつものC8とPSTです。まずPCの画面に写した段階で、そこまでシンチレーションは酷くはないですが、前回の9月10日の時よりも明らかに揺れています。もうこの時点で粒状班は諦めました。Hα画像も処理をしてみると分解能が明らかに劣っています。なのでこの日の画像は記録程度の意味しかありません。


Hα画像

結果だけ示します。真ん中ら辺に目立つ黒点が2つ出ていました。宇宙天気ニュースによると、大きい方からAR3435とAR3440だそうです。番号が小さいほうが先に出ていたもので、先に裏側に回り込みます。

AR3435
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AR3440
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シンチレーションがいいとImPPGのSigmaが小さい値でかなり細かい模様が残り、分解のがいいことがよくわかります。9月10日の画像は1.5とかせいぜい2でした。シンチレーションが悪くなると、Sigmaの値を大きくしてごまかすような形になります。今回は3とか4でしたので、やはり分解能がでないです。

プロミネンスもいくつか出ていましたが、一つだけ撮影しました。

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撮影データです。
  • 撮影場所: 富山県富山市
  • 撮影時間: 2023年9月24日12時15分-12時44分
  • 鏡筒: Celestron C8、口径203mm、焦点距離2032mm、F10
  • エタロン: Coronado P.S.T.
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • カメラ: ZWO ASI290MM
  • 撮影ソフト: SharpCap 4.1 (64bit)
  • 画像処理: AS3にてスタック、ImPPGで細部出し、PhotoshopCCで後処理


VISACでの粒状班撮影

シンチレーションが悪いので多分ダメなのはわかっているのですが、一応粒状班を撮影してみました。前回PowerMATEの2倍では拡大率が不十分だったので、今回はPowerMATEの4倍を使いました。

今回はC8だけでなく、VISACでも撮ってみました。もしかしたらC8に固有の問題があるかもしれないとも思ったからです。でも見た限りだと、C8もVISACもどちらも同様で劇的な違いはなく、どちらも全然ダメでした。

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撮影したものですが、結局画像処理をするとC8でとったものの方が少しだけよかったので、こちらを載せておきます。

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でもまだ分解能が全然足りていません。また休日に晴れていたら撮影してみます。


今年の夏は殺人的な暑さでした。9月に入ってやっと少しだけ暑さが和らいだのと、休日と晴れが重なったので、久しぶりに太陽撮影を試みました。2023/9/10の撮影分になります。前回の太陽撮影はゴールデンウィークの頃なので、もう4ヶ月も前のことになります。


今回の主な目的は2台のPSTを比較して2台目の方が良像範囲が広いと判断した5月の検証を再度確かめることです。




黒点

黒点群AR3423です。この日はシンチレーションも悪くなく、そこそこ細部まで出たのかと思います。

10_02_58_lapl4_ap530_cut
  • 撮影場所: 富山県富山市
  • 撮影時間: 2023年9月10日10時2分
  • 鏡筒: Celestron C8、口径203mm、焦点距離2032mm、F10
  • エタロン: Coronado P.S.T.
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • カメラ: ZWO ASI290MM
  • 撮影ソフト: SharpCap 4.1 (64bit)
  • 画像処理: AS3にてスタック、ImPPGで細部出し、PhotoshopCCで後処理

元のモノクロのカット前の画像が下になります。

10_02_58_lapl4_ap530_mono

左側がのっぺりしているのがわかると思います。これを見る限り良像範囲は8割程度でしょうか。前のPSTが3-4割といったところだったので、かなり使える範囲が増えたのかと思います。 細部もそこそこでているので、今後も2台目PSTでそのまま継続できるかと思います。

一つ心配なのが、真ん中から右にかけてなぜかピントがずれたように見えます。もっと右に行くと大丈夫そうなのですが、少し謎です。再発するようなら原因を探ってみます。


プロミネンス

この日はプロミネンスもたくさん出ていました。目立つものをいくつか載せておきます。画像処理はあまり気合が入っていません。

まずは、かなり広い範囲に渡ったプロミネンスですが、手前側の光球面上に広がっている様子もわかります。プロミネンス越しでは光球面の細部が出にくくなっているのがわかると思います。
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こちらも下部からプロミネンスが伸びて繋がっているのがわかります。やっとここら辺を出せるようになってきました。
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スピキュールがピンピンしてますね。こんなときはシーイングがいい日だということがわかります。
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粒状斑

前回C8にアルミシートを巻いて、少し熱流対策をしました。その効果かわかりませんが、2倍のPowerMATEで少し粒状斑が出ました。

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でもまだ動画の時点ではっきり出ているとは言い難いので、まだシーイングがかなりいいとは言えないでしょう。太陽撮影は休日に限られてしまうのでタイミングが難しいのですが、できるだけシーイングがいい日を探して継続していきたいと思っています。


まとめ

やっと昼間に太陽を見る気になるような気温になってきました。忙しくてブログをまとめてなかったのですが、明日から日曜、月曜と連休を利用しての京都の「星をもとめて」なので、それまでにまとめておこうと画像処理も含めて記事を書き上げました。

今日の夜は飛騨コスモス天文台で観望会、でも天気は微妙です。明日は朝から京都「星もと」へ移動です。星もとでは胎内に引き続いて、ユニテックブースでSWAT+AZ-GTI=SWAgTiの展示とデモをする予定です。関西の星仲間に会えるのを楽しみにしています。


ゴールデンウイーク初日に久しぶりに太陽に復帰したのですが、まだいまいち調子が出ません。



今回も改めて認識できたのですが、長年懸念の大きな課題が2つあります。
  • 一つはPSTのHαの良蔵範囲が小さいのが気になること、
  • もう一つがシーイングはそこそこなのに粒状班がなかなか出ないこと
です。

この記事では、まずはPSTのHαの良蔵範囲について考えたいと思います。


エタロン取り出し

最近のPSTを使っての太陽のHα画像を見ていて、どうもシマシマやモジャモジャのみえる良蔵範囲が狭いのではないかと思うようになってきました。まずはエタロンの設置角度が悪いのではと思い、最初に分解して以来、久しぶりにエタロン部を分解してエタロン本体を取り出してみました。

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いい機会なのでついでにエタロンを少し観察してみます。

エタロンは、開発者のCharles FabryとAlfred Perotの二人の名前を冠したファブリーペロー干渉計などとも呼ばれ、2枚の鏡を合わせ鏡状態で平行に並べた光共振器になっています。鏡の平行度がとても大切で、鏡が傾いて取り付けられると光がうまく干渉せず、共振状態になりません。どれくらいの角度の精度が必要かは鏡間の距離に依存しますが、評価はTEM(Transverse ElectroMagnetic、横モード)00モードが他の高次モードに比べてどれだけ出てくるかで評価します。PSTでは2枚の鏡の間に等厚のスペーサを4つ入れて、角度の精度を出しているようです。上の写真をよく見ると、鏡の隙間の中にスペーサーがあるのが分かります。

エタロンを正面から見てみましょう。
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4隅にスペーサーがあるのがわかると思います。でもスペーサーの形が超適当です。これは下手なカットをして端部で厚みが変わるのを避けているためと思われます。接着はこの手のものはオプティカルコンタクト(表面の平面度を出して、分子間力で接合する方法)かと思われます。

裏面を見てみます。PSTのやばいデザインの一つ、スポンジでの固定です。
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これも理由がきちんとあって、PSTの回転リングでエタロン本体にかかる圧力を変えて透過波長を調節します。スポンジでDC的な圧力変動に対して追随するというわけです。

このスポンジも面白くて、2つのカケラを貼り付けることで平行度を出しているようです。真横から見ると、この2つのかけらがあって初めてまっ平になっているように見えます。一番上の写真を見直してみると、スポンジに欠けがあります。これはわざとなのかたまたまなのか、理由も含めてよくわかりません。でもなんか欠け際に焦げたような跡が見えるので、もしかしたら何か意味があるのかもしれません。

よくよく考えると、なぜエタロン外側の回転リングを回すと入射光に対してエタロンの角度が変わるのか、まだ理解できていません。回転リングはぱっと見平行に回しているように見えます。言い換えると、均等に圧をかけているだけの気がします。これだけだと角度変化にならない気がします。もしかしたらスポンジの裏面のカケラを置くことで、スポンジの密度を変えていて、そこを支点に入射光に対するエタロンの角度が変わっているのかもしれません。もしそうならコストを抑えたものすごいアイデアです。

とりあえず、見ている限り設置でのエタロンの平行度は問題なさそうなので、元に戻します。


2台目のPST

PSTですが、なぜか自宅にもう一台転がっています。以前やったPST分解講座の前にジャンクで安く出てたのを購入しておいたものです。

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今回、2台のPSTを2/3インチのセンサーサイズの大きいApollo-M MINIを使って、少し広い範囲で見てみました。結果はというと、
  1. これまでのPSTはPSTのリングを回すと円状に明るく(Hαからずれている)なったり暗く(Hαに合っている)なったりします。
  2. 2台目のPSTはPSTのリングを回すと筋状に明るく(Hαからずれている)なったり暗く(Hαに合っている)なったりします。
1. 円状に良像が変化するということは、レンズ系とエタロンのモードが合っていないなどが考えられます。エタロンを構成する鏡が平面鏡なのか曲率がついているものなのかは不明ですが、曲率がずれている可能性もあります。F10の鏡筒がエタロン手前のレンズで平行光になるように設計されているはずですが、レンズの焦点距離がずれている可能性もあります。もしくはエタロンと鏡筒の位置が間違っている可能性もあります。

2. 一方、スジ状に良像が変化する場合は、エタロンの鏡の平行度がおかしいとか、エタロンが傾いて取り付けられているなどの可能性があります。

いずれにせよ、Apolloに比べて1/3インチセンサーのASI290MMの方が狭い範囲を見ていて、この範囲内に良像が入っていればいいという観点で判断します。

実際の画像を見てみます。ASI290MMで撮影しています。まずはこれまでのPSTです。前日水曜日に撮ったもので、クロップ前のものです。Hαのシマシマが出ている良像範囲としては中央から右と右下方向のみで全画面の4分の1からせいぜい3分の1程度でしょうか。
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念のため良像範囲を検討した時の2019年の画像を見てみると、点々でなくきちんとHαのシマシマが出ているのはやはり4分の1程度です。

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これまで、大きな黒点とかはそこを中心にしてクロップするので、うまく写っていないところをカットして良く見せているだけでした。なので今回撮影したように、中くらいの大きさの複数の黒点が画面全体に広がっている場合は、それらを全部入れようとするとどうしてもHαが出ないところがあるというわけです。

少なくとも2019年から良像の割合はほとんど変わっていないので、エタロンの経年劣化などはないと判断しました。逆にいうと、今回エタロンを取り出してまた入れ直したりしましたが、それくらいでは良像範囲は大きく変わらないということです。エタロンは平行度が命で、自分の手で何かをして良像範囲を劇的に改善するのはかなり難しいとも言えます。

次に、2台目のPSTで連休2日目の木曜に撮ったものです。
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2日目のほうがシーイングが悪いので分解能は出てないのですがそれは無視するとして、Hαという意味ではどうも新しいPSTの方が良蔵範囲が広いようです。全画像の半分以上はシマシマが出ているように見えます。

一見黒点付近ではそれにも増して分解能が悪いようも見えますが、波長がHαに近づいてくると(シマシマがより見えるようになるために)白色光では良く見える黒点の形が分かりにくくなってくるはずで、シーイングのせいで分解能が悪いのを差っ引いても、正しい方向に向かっている気がします。


補足: 
そもそもエタロンの劣化はあまり考えにくく、ダメになる時は鏡がずれてしまったりで全く見えなくなる可能性の方が高いと思います。徐々に見えなくなるというシナリオは、鏡の反射面になんらかの支障が出る場合ですが、合わせ鏡の内側のことで、汚れたりコーティングが徐々に劣化していくことも稀かと思います。エタロンというよりは、BF(ブロッキングフィルター)やERFの経年劣化の可能性の方が遥かに高く、全体に暗くなったとかは大抵エタロン以外が原因です。実際エタロンが全く見えなくなった話はたまに聞きますが、だんだん見えなくなってきたという話はこれまで聞いたことがありません。

良像範囲はほぼエタロンの出来で決まるので、ユーザーは改善の手立てがあまりありません。せいぜい傾いていないかの位置調整くらいです。その確認の意味で、先のエタロンの位置を確認してみたというわけです。以前の議論にも書きましたが、物によっては当たりのエタロンもあり、そういったものを手に入れられるなら、大きな範囲で安定したHα像を得られるはずです。そのようなことを議論したのが、4年前の記事:



になります。今回やっと、この時不満に思っていたことを、2台目のPSTと見比べることにより、多少なりとも改善、進化に繋げることができるのかと思います。


まとめ

2台のPSTの比較で、一応の結論は出ました。
  • エタロン自体の改善はユーザーレベルではやはり難しい。
  • ASI290MMの範囲で見る限り、2台目の方が良像範囲が広い。
などです。というわけで今後しばらくは2台目のPSTで進めていこうかと思います。


久しぶりの太陽撮影です。

去年の秋ごろ、太陽の粒状班を出したくてちょくちょく撮影していたのですがなかなかうまくいかず、しかも冬に入ると大気の揺れが激しくて全然だめだったので、太陽撮影からしばらく離れていました。春になって再開しようと思っていたのですが、休日と晴れがなかなか合わず、連休に入ってやっと少し時間をとることができました。

今日は復帰程度なので、簡単に何ショットか撮っただけです。撮影時間は5月3日の昼の12時くらいです。まずはC8+PSTでHα撮影です。最近は太陽活動がかなり活発なようで、今日も特大サイズとかは出てませんでたが、中位の黒点が多数見えました。その中の最も密な所です。

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Hαが見えている部分がやはり少ない気がします。もっと縞々な範囲が増えてもいいのかと思うのですが、PSTのエタロンの限界でしょうか。

他にプロミネンスが2枚です。
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擬似カラー化したのですが、ちょっと色が濃すぎかもしれません。イマイチ画像処理の勘が取り戻せてない気がします。

次はBaaderのND5フィルターに、Player OneのPhotosphereフィルターを付けたものです。鏡筒はC8、カメラは借り物のPlayer OneのApollo M-MINIを使っています。

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粒状斑らしきものがそこそこ出ています。Photosphereフィルターとグローバルシャッターのおかげでしょうか。春なのでシンチレーションがいいことも大きいかと思います。

気を良くしてTeleVueの2倍のPower MATEを入れてみました。位置は上の画像のすぐ下くらいになります。
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それでもイマイチ解像度が上がりません。

その後試しに、このセットアップで遠くの家の屋根とかを見てみました。初めは光軸があってないのかなと思って調整してたのですが、そこまで悪くはないようです。調整をしているときに瓦屋根の一部が太陽の光を点状に反射して、星のようになっているところがあったので、その内外像を見てみました。まるで温度順応がされていない時のようにひどく瞬いています。黒い鏡筒なので太陽に当たるとかなり熱くなります。これは流石にダメな気がしてきました。次は鏡筒にアルミ箔を巻いて試してみることにします。


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