星友のかんたろうさんに誘われて、2023年1月21日(土)に開田高原まで遠征しました。私は普段あまり遠征はしないので、ここも初めての場所になります。楽しかったですが、とにかく寒かったです。



年末の周参見遠征の後、年が明けてからかんたろうさんから電話が。「21日どうしますか？」と。そういえば確かに観望会すると言っていました。場所を聞くと木曽の方だと言うので「雪が問題なければ参加します。」とお伝えしていました。日にちが近づいてきましたが、どうやら天気は晴れそうです。平日はいそがしいので、当日の土曜の朝に準備です。

せっかくの暗い場所なので撮影を前提とします。この日の装備はSCA260と、眼視用にTSA120、電視観望用に周参見でも披露したFMA135+ACUTERマウントです。あと、星座ビノの見比べをしたいとリクエストがあったので、星座ビノが大量に入っているケースを忘れないように車に積み込みます。寒波が来るかもしれないとのことなので、防寒対策はしっかりしておきます。

あと、手持ちのコンパクトWiFiルーターが壊れてしまったので、そこらへんにあったルーターで設定を終えておきます。StickPCなのでWiFiに固定アドレスで接続できないと、外部モニターを取り付けたりとかで、外では設定が辛いのです。



自宅を出たのは昼の12時位でしょうか。朝食も昼食も食べる暇がなかったので、コンビニの座席で炒飯弁当を食べていきました。この時に念のために3切れ入りのサンドイッチとおにぎり一つ、おやつのシュークリームを買っていきました。実はこれがナイス判断で、高山市を超えて何か買おうと思っていたら、山の中の道50km以上現地までコンビニが一軒もなく、夕食とか買えそうなところがありませんでした。結局このコンビニで買った予備食が夕食と夜食になってしまいました。

途中の道は雪のところも多く、結構怖かったです。特に最後の山越えのところはずっと雪でした。そこまでは結構雲があったのですが、山を越えた途端に青空が晴れ渡っていました。現地には15時半頃に着いたでしょうか。東屋のような屋根付きで座ることができる場所もある駐車場です。周りに電灯とかはないとのことで、しかも全方向低空まで開けていて、かなり理想的な場所です。車で5分くらいの所に、冬でもありがたい暖房付きのトイレもあります。



到着した時にはかんたろうさんと、県天のKさんがすでにいました。Kさんは以前自宅にもきて頂いた方で、どうやらかんたろうさんを師匠としているみたいです。二人ともすでに鏡筒を出していました。かんたろうさんは45cmドブを筆頭に、5−6台用意しているそうです。KさんはFSQ85をSX2に載せています。Kさんの赤道儀、以前牛岳でかんたろうさんと一緒に見た時に結構揺れがあったのですが、今回三脚が下からプレートで持ち上げるタイプのものに変わっていて、相当頑丈になっていました。でも三脚の足を結構伸ばしていたのと、ハーフピラーがまだ揺れの原因になると、かんたろうさんに指摘されてました。

私も準備を始めます。SCA260+CGX-L+ASI294MM ProとTSA120+CGEM IIを出した後、星座ビノを8個位用意しておきました。

中1のMちゃん親子も到着。流石に徹夜は厳しいというので、近くに宿を撮ったとのことです。素泊まりチェックインさえしておけばいつ宿に帰ってもよく、24時間入浴可能とのこと。星屋さんにとってはこういう宿はありがたいですね。



ちょっと暗くなってきて、赤道儀の極軸合わせをします。その途中、メンバーが来る途中で車が溝にハマったとの緊急連絡が。みんなで車を持ち上げたら外れるかもということで、何人かで現場に向かいます。私の車もかんたろうさんの車も機材いっぱいで人が乗る余地がないので、Mちゃんのお母様の車で向かいます。

少し迷いながら、結局歩いていけるくらいの近い距離だとわかり、現場に到着。持ち上げようとしましたが、重すぎて無理だと判断し、ちょうど事前に呼んでいたJAFの方がきてくれたのでおまかせすることに。

この撮影場所ですが、国道からおみやげ屋経由で入る経路のはいいのですが、Googleマップに従うと反対側の細い道から案内されるらしく、しかも上り坂で雪のためにスリップしてしまったとのことです。もしこの場所に初めて来られる方は、くれぐれも気をつけてください。国道沿いのおみやげ屋から奥に入るのがコツです。ちなみにスリップした方は同じ富山の方で、普段雪道に慣れている富山勢でも厳しい坂道なので、おかしいと思ったら素直に引き返す方がいいです。

さすがJAFの方、手際よく車を引き上げて、無事に脱出することができました。その際、車で道を塞いでしまっていて、たまたまそこでストップしていた名古屋からきていた方たちと待っている間色々話しました。なんでもカメラで生計を立てている方で、ここら辺にもよく撮影に来るそうです。星が専門というわけではないですが、この日は夜空を撮りにきたとのこと。撮影場所を探していたらしいのですが、結局我々と同じ場所でご一緒することになり、結局朝までいることになってしまったようです。夜も望遠鏡を見ていたのですが、明け方に明るくなってから改めて望遠鏡をじっくり観察されていました。



事故処理の後は現場に戻り、撮影の準備の続きです。今回のターゲットはM81です。実は、去年の春に自宅でM81とM82を別々に撮影しモザイクと思っていたのがあるのですが、画像処理の間にどうにも気に入らなくていつかやろうと思いながらお蔵入りになっていました。その時の画像です。
10分x22枚で合計3時間40分のL画像になりますが、強度に炙り出すと埃のリングが何箇所かに残っているのと、強度に炙り出しても背景の薄いモクモクがどうしてもでなかったものです。ABEとかDBEとか駆使してもせいぜいこれくらいです。

ちなみにこちらが今回撮影したL画像です。
5分x29枚で合計2時間25分のL画像で撮影時間は全然短いのですが、背景のモクモクは遥かに出ているがわかるかと思います。こちらはまだABEとかかける前です。さすが開田高原の暗い空です。

最近思うのは、自宅だとそこそこかなりの淡い所（例えばまゆ星雲とか、ゴースト星雲とか）までは出るのですが、本当に最淡の所はかなり時間をかけてもほとんど出てこないことがわかってきました。例えばゴースト星雲の手の下のヒレとかです。光害地なので、ある意味当たり前かもしれませんが、どこまで出るか挑戦している最中で、だんだん限界が見えてきたような所です。明るい天体は自宅でもいいのですが、本当に暗い天体はやはり遠征でとか、うまく切り分けていくのがいいと思うようになってきました。

開田高原の暗さについてです。iPhoneアプリのDark Sky Meterで測定すると、20.65とか20.91とかでそこまで暗いわけではないようです。実際、東は伊那市の明るさ、南西は名古屋の明るさがわかります。南北と天頂は暗くて、この日は冬の天の川もちょうど南北にはまるようにきれいに見えていました。ここによく来る地元の方によると「最近は明るいことも多く、この日もそこそこ明るい」とのこと。「長期的に明るくなっているのか、季節的なものなのか、たまたまなのかわからないが、今シーズンは明るい。」とのことです。それでもこの日は透明度が良かったのでしょう。ものすごい星の数でした。電話で妻が富山も星が綺麗と言っていたので、かなり広い範囲で透明度が良かったのかもしれません。



この日は寒さも広範囲で厳しかったようで、とにかく開田高原も寒い寒い。温度計は−15℃とかいう声も聞こえていました。実は富山はよっぽど寒くても-4~5℃なので、北陸勢は全員参っていました。かんたろうさんによると、今回は冬で星が見えない富山勢のための観望会で、金沢からはあんとんシュガーさんも来ていました。

私も確かにこれくらい寒いところに行ったことはあります。でもごく短時間で、一晩中この気温で外に出ていたというのは初めてでした。分厚い靴下を履いてカイロを靴の中に入れ、電熱線付きのチョッキを着て、ズボンは3枚で一番外はスキーウェアみたいなやつです。それでも耐えられないくらい寒かったです。

途中Twitterでやりとりしていると、どうも智さんが開田高原に来ていて近くにいるみたいです。せっかくなので電話で話すと、歩いてこれるくらいの距離のところで撮影しているとのこと。撮影も落ち着いているというので、遊びに来てくれました。智さんは撮影はほとんどいつも開田高原ということで、寒さについてもよく知っていました。明け方に向けてまだまだ寒くなるとか。そういえば昔、Zoomで智さんとあんとんシュガーさんと一緒に話したことがあります。今回初顔合わせとなり、お互い挨拶していました。多分これは有名遠征地ならではの光景なんですね。

0時半頃にはMちゃんが寒さと眠気でギブアップ。Mちゃん、この日はポルタを持ってきていて自分で見ていたのですが、そのうち霜が降りてきて、レンズも曇りだし、冬の天体観測の厳しさの洗礼を受けたようです。冬にはヒーターが必要なことを学んだと思います。

夜中を過ぎると自分の機材も霜がひどくなってきました。

寒さによる今回のトラブルのまとめです。

• M1 Macbook Proのファンが「フォー」っとすごい音を出して周りだし、しばらくして落ちました。温度間違えて認識している感じでした。
• その一方、Surface 8Proが寒さに負けず動いていました。それでもバッテリーは満タンのはずなのに15%とか出て、なぜか全然減っていかないというミステリーでした。
• 新規で使い始めたLifePO4バッテリーが最初から低温警告が出て動かず。
• 鉛バッテリーは夏なら平気で一晩持つはずですが、早々とへたりました。
• 赤道儀は最初モーターが動かず。

タグ ：

#開田高原

#木曽

#M81

#SCA260

#Mちゃん

#かんたろうさん

#霜

#遠征

BlurXTerminator (BXT) が面白いです。前回までで、ゴースト星雲でのBXTの試用と、BXTをカラー画像に適用した場合などを記事にしてきました。





その後、BXTのバージョンが上がり1.1.1になりました。初期バージョンでは恒星の色ずれがPIのForumで指摘されていたようですが、新バージョンではそれも解決されているとのことです。

BXTの効果がかなりすごいので、過去画像にもいくつか適用してみました。今回の再処理は全て新バージョンで試しています。



まずは、はくちょう座にあるNGC6888: 三日月星雲で比較です。下の画像は昨年5月にSCA260で撮影し処理したもので、AOO合成になります。当時はそこそこ分解能もでていると満足していました。
この時の反省点は、星雲本体はよく出たのですが、背景がかなり淡くて出にくかったのを覚えていて、結構無理をしてノイズ処理をしました。背景の細かい構造はほとんど飛んでしまっています。ここら辺がBXTとNXTが入ったらどうなるかも気にしたいと思います。



元のファイルは前回WBPPまで終了して、AOO合成までしたものを使います。まずはSPCCをかけ、すぐにBTXです。この時点ですごい分解能となり、ちょっとびっくりしました。

ストレッチはHistgramTransformationです。ArcsinhStretchとMaskedStretchも試しましたが、星雲本体の赤の部分が差散り気味になってしまったのであきらめました。あとはCurveTransformationのSaturationで彩度を出します。その後NXTでノイズ処理をしています。

これまでマスク処理は、マスクをPIで作ってからPhotoshopにマスクを渡して処理をすることがほとんどでした。今回はマスク処理自身もPIでやってみることにします。今回のマスクはB画像から作り、星雲本体の青いところを強調しました。最後にPhotoshopに一応手渡してほんの少しだけ色を好みのものにしましたが、今回は自分的には98%くらいがPIでPhotoshopで触ったのは本当にごくわずかです。

結果です。一見しただけでBXTを適用したものは三日月本体の分解能が圧倒的に上がっています。


青いところもよりはっきりと出すことができました。背景もそこそこの階調で出ていて、ノイズ処理もより自然になっているように見えます。以前の処理と、今回の処理の違いを一言で言うと、以前のものは画像の中にある情報を引き出し切れていなかったと言うところでしょうか。BXTの底力を見せつけてくれる結果と言えます。

あと、微恒星の数が圧倒的に増えています。私は元々恒星の処理が下手くそなのですが、BXTとNXTのおかげかかなり楽になりました。作業がPIで閉じていて、恒星と背景を分離したり合成したりする必要がなくなってきたことが大きいです。分離は使うとしても軽い星マスク程度です。言い換えると、分離というある意味特異な処理をする必要がなくなりつつあり、より自然に手間をかけずに恒星を出すことができるようになってきています。



こうして見るとBXTの威力がいかに凄いかわかるのですが、いささか分解能が出過ぎのような気もします。そこで、さらに高解像度の画像、例えばこのページにある三日月星雲と比べてみます。試しにPhotoshopで各レイヤーに自分の画像とリンク先の画像をはって、拡大縮小回転などして位置合わせをして、レイヤーの表示/非表示でかなり詳細に比較してみました。

少なくとも私がみた限りでは、BXTのAIによってあからさまに変な線が出ているようなことはないようです。勝手に上記の画像をこのブログに貼るわけにはいかないのですが、結論としては、おかしくないパラメータの範囲でBXTを使う限りは変な構造を加えるようなことはなく、画像の中に情報として残されている構造をかなりのレベルで引き出しているのかと思います。また、引き出す構造に限界もあり、これも詳細画像と比較するとわかりますが、撮影画像の中に無い構造はやはり出てこないこともわかるので、少なくともAIだからと言って、そこまで変なことをしているわけではないのかと思います。

BXT、今回もかなりの手応えなので、今後もう少し過去画像の再処理を続けたいと思います。


(追記) 第二弾は青い馬星雲です。

タグ ：

#三日月星雲

#NGC6888

#BXT

#BlurXTerminator

#NXT

#NoiseXTerminator

#再処理

前回の記事でBlurXTerminator (BXT)についてゴースト星雲の画像処理で適用した例を書きました。


最初L画像のみでBTXを試していたのですが、途中からL画像単体でBXTを適用することは止めて、最終的にはLRGB合成した後にBXTを適用しました。前回の記事では、RGB画像へのBXTの適用の過程をざっくり省いてしまいました。実際にはかなり検証していて記事もそこそこ書いたけど、長すぎるのでボツにしてしまいました。Twitter上でカラー画像への適用に興味を持たれた方がいたので、ボツ予定だった記事を一部改変して掲載しておきます。



大きく分けて次の5段階のことを試しました。

1. L画像のみBXT、 その後LRGB合成
2. L画像にBXT、RGB合成した画像にBXT、その後LRGB合成
3. L画像にBXT、星像の大きいRのみにBXTをかけてGB画像はそのままでRGB合成、その後LRGB合成
4. L画像にBXT、R、G、Bそれぞれの画像にBXTしてRGB合成、その後LRGB合成
5. RGB合成、その後LRGB合成 、できた画像にBXT

タグ ：

#BXT

#BlurXTerminator

#NXT

#NoiseXTerminator

#SPCC

#PixInsight

#LRGB合成

#RGB合成

前回記事のゴースト星雲の処理の続きです。




前回はSPCCまでで、モノクロ撮影でBaaderフィルターを選んだらうまく補正ができたという話でした。今回は主にBlurXTerminatorについて試してみて、ゴースト星雲を仕上げています。



今回はBlurXTerminator (以下BXT)と呼ばれるdeconvolutionソフトを処理してみます。このソフトはRussell Croman氏が独自に書いているもので、氏が書いているいくつかのソフトの最新のものです。特に2021年から機械学習を取り入れたXTerminatorシリーズはノイズ除去のためのNoiseXTerminator (NXT)、スターレス画像を作るStarXTerminator (SXT)といずれも大きな話題となっています。

ノイズ除去ソフトは他にも実用レベルのものがいくつもあるのと、スターレス画像についてはStarNet V2が無料でかなり性能がいいので、私はこれまで氏のソフトは使ってきませんでした。それでも今回のBXTは分解能が信じられないほどに向上するようです。

私自身がdeconvolutionが苦手で、これまでも実際に作例にまで適用したのは数例。大抵は試してもあまり効果がなかったり、リンギングが出たりで、よほどうまくいった場合でないと適用してきませんでした。deconvolutionはどうしても時間を費やしてしまうので、画像処理の中でも大きな鬼門の一つでした。

BXTは、マニュアルとかに書いてあるわけではないようなのですが、基本的にはリニア画像のL画像のみに使うべきだという噂です。とりあえずまずはスタック直後のL画像で検証してみます。パラメータは基本的に2つだけで、

1. 星像をどこまで小さくするかと、
2. 分解能をどこまで出すか

だけです。


パラメータは上記の2つだけですが、BXTで「Correct」と呼ばれている、あまり注目されていな星像補正の効果があります。これだけでもかなりすごいので、まずはそこに注目してみたいと思います。

この機能はBXTを走らせるとデフォルトで適用される機能です。ですがこの機能の凄さを確かめるために「Correct Only」オプションをオンにして、この機能だけを試してみます。星像を小さくしたりとか、星雲の分解能を上げるといいった効果を適用「しない」、ある意味BXTのベースとなるような機能です。

マニュアルを読むと以下のものを補正できるそうです。

• limited amounts of motion blur (guiding errors)
• astigmatism
• primary and secondary coma
• unequal FWHM in color channels
• slight chromatic aberration
• asymmetric star halos.

とあります。日本語に意訳すると、

• ある程度のブレ（ガイドエラー）
• 非点収差
• 1、2次のコマ収差
• 各色のFWHM (星像の大きさ) の違い
• 多少の色収差
• 非対称なハロ

となります。どうやらものすごい威力のようです。マニュアルにはさらに「画像位置によってそれぞれローカルなPSFを適用する」ということで、たとえば四隅ごとに星像の流れが違っていてもそれぞれの流れに応じて補正してくれるようです。こんなソフトは私の知る限りこれまでなかったはずで、もし本当ならすごいことです。

試しにスタック後のL画像でオリジナルの画像とCorrect onlyだけで試した結果を比較して、四隅をGIFアニメにしてみました。

自分的には四隅とも十分真円に見えていたので、全然問題ないと思っていました。でもBXTは躊躇することなくおかしいと認識しているようで、正しく直してくれているようです。左下は星像の大きさが少し小さくなるくらいでままだましですが、左上の画像は少し下方向に、右上の画像は大きく左下方向に、右下の画像は大きく左方向にずれていたことがわかります。本当に正しく直しているかどうかは今の段階では不明ですが、少なくとも見た目は正しい方向に直しくれているようです。効果が分かりにくいという方は、できるだけ画面を拡大して見てみてください。

この結果はすごいです。実際の撮影が完璧にできることはほとんど無理で、何らかの不具合がある方がごくごく普通です。これらのことが画像処理で補正できるなら、安価な機材が高価な機材に迫ることができるかもしれませんし、なにより撮影時のミスなどで無駄にしたと思われる時間を救い出せるかもしれません。はっきり言って、この機能だけでも購入する価値があると思います。

また、BXTはL画像のみに適用した方がいいとも言われていますが、マニュアルによると各色の星像の大きさの違いも補正できるということなので、BXTをカラー画像に適用することも可能かと思われます。



上記補正はBXTでデフォルトで適用される機能。さらにすごい機能が続きます。BXTの適用例を見ていると、普通は星雲部の構造を出すのに期待すると思うのですが、私はdeconvolutionの原理といってもいい星像を小さくする効果にとんでもなく驚かされました。まずは背景の効果をオフにして、星像改善のみSharpen Starsが0.25、Adust Star Halosが-0.25として、適用してみます。

Original:

BXT (恒星の縮小のみ):

まだ小さくすることもでき不自然になることもほとんどないですが、とりあえず今回はほどほどにしておきます。特に左下の明るい星に注目してもらえるとよくわかるかと思いますが、近づいていていあまり分離できていない2つの星がはっきりと分離されます。パラメータによってはハロの処理が少し不自然に見えたりもしますが、自分で頑張ってやった場合より遥かにましなハロになっているので、全然許容範囲です。

これもすごい効果ですね。星像を小さくするのはいつも相当苦労するのですが、リンギングなどもほとんど出ることがなく、このソフトが決定版の気がしています。ぜひともM57の分解能ベンチマークに使ってみたいです。



やっとBXTの一番の目玉の背景の構造を出す機能です。今回はゴースト星雲のバンザイしている手のところなどを見ながらパラメータを攻めていきました。結局のところ、構造を出すSharpen Nonstellerはかなり大きな値にしないとほとんど効果は見えなかったのでデフォルトの0.9のまま、それよりもPSFをマニュアルで設定することで効果が大きく変わることがわかりました。興味があるところをpreviewで表示して効果を見ながら値を決めればいいと思いますが、今回は最終的にPSF Diameterを0.75、Sharpen Nonstellerを0.90にしました。

結果としては以下のような違いとなりました。

Original:

BTX(恒星の縮小と背景の分解能出し):

あまり効果があるように見えていませんが、これ以上分解能を出すと、ゴースト君が崩れてきてしまいました。かなり拡大して見ているのですが、ここまで拡大してみることをしないなら、もっと大きな構造を見ながら細部を調整するという手もあるかと思います。



でもですね、結局L画像にBXTを適用するのは止めました。じゃあどうしたかというと、スタック後RGB合成した後、そのままL画像とLRGB合成をして、その後にSPCC、CTで色出し、その後にやっとBXTを適用しました。

理由は、L画像のみに適用するよりもLRGB画像に適用する方が、特に細部出しのところでノイズに負けずにゴースト部分が出たというのが大きいです。

カラー画像に適用した場合でも、懸念していた恒星の色ズレもなかったです。今回は色々やって最後この順序になりましたが、この順序が正しいかどうかもまだよく分かっていません。BXTはパラメータこそ少ないですが、他のプロセスとの組み合わせで、順序なども考えたら無限の組み合わせがあり、ものすごく奥の深いソフトなのかと思います。

その際、BXTのついでに、NoiseXTerminator(NXT)も使ってみました。もちろんノイズ除去の効果があったのはいうまでもないのですが、その結果大きく変わったことがありました。PixInsightの使用する割合が多くなり、これまでストレッチ後のほとんどの処理を担っていたPhotoshopの割合が相当減って、処理の大方針が大きく変わったのです。具体的にはdeconvolutionが楽になったこと、そのため恒星の処理が楽になったこと、ノイズ処理もPixInsightでNXTで動くことが大きいです。不確定要素を少なくするという意味でも、PIの処理を増やすのは多分真っ当な方向で、以前から考えていてできる限りの処理をPIのみで済ませたいという思いがやっと実現できつつある気がします。

あともう一つ、PIのWBPPでいつものようにLocal Normarizationをオンにしおいたのですが、どうやらこれが悪さをしていたようでした。RGBでそれぞれの背景の大構造でズレが起きてしまったようで、背景に大きな色むらができてしまいました。ABEのせいかとも思い色々探っていって、やっと最後にLNが原因だと突き止めるに至りました。明るい光害地で、かなり無理して淡いところを出していて、スカイノイズの影響は大きいはずです。もしかしたらそこら辺も関連しているのかもしれません。暗いところに行くか、さらに撮影時間を伸ばす必要がありそうです。ここら辺が今後の課題でしょうか。



今回Photoshopでやったことは、最後の好みの色付けくらいです。恒星も背景もPIできちんと出してからPhotoshopに渡したので、かなり楽でした。


恒例のAnnotatonです。

あと、前以前飛騨コスモス天文台でTSA120で撮影したゴースト星雲と比較してみます。

まずは以前のもの:

今回の画像を同じ画角で比べると、
自宅といえど、さすが大口径で露光時間も長いだけあります。分解能、恒星、ノイズ、いずれも大きく進歩しています。バンザイしているところもきれいに出ていますね。



画像処理をサボっている間に、SPCCやBXTとかなり状況が進んでいました。新しいツールも躊躇せずに、どんどん取り込んでいければと思います。BXTも迷走したりしていますが、使い方によって明らかに良くなったりするので、最適な方法を探っていくほかないと思います。

タグ ：

#SA260

#ASI294MMPro

#NoiseXterminator

#BlurXTerminator

#ゴースト星雲

#Sh2-136

#PixInsight