Tipsまとめ : ほしぞloveログ

「ほしぞloveログ」で記事にした、役に立つテクニックや面白いアイデア、小ネタなどをまとめておきます。参考になったと思ったら、コメントに感想を書いて頂けると嬉しいです。

各項目を5つの星の数 (⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎)で自己評価していますが、星の数は、実用性、独自性、今でも参照する価値、反響の大きさなどを総合して付けています。あくまで自己評価です。

今後も新しいことが出てきたら、随時追加していく予定です。

見え方、ノイズ関連など

汎用0.5倍レデューサについて (⭐︎):

最初期の2016年10月頃に書いた光学機材的な話の一つで、なぜ0.5倍がいつも成り立つかについて書きました。その後、2020年1月にその適用範囲についてを記事にしています。

望遠鏡で星の数が多くなる理由 (⭐︎):

最初期の2016年11月、いろいろ考え始めた時期の記事です。なぜ望遠鏡で見ると星の数が増えるかを考えています。同じ記事内に、なぜ望遠鏡で昼間に星が見えるかの理由も書いています。

ノイズについて基本的なこと (⭐︎⭐︎⭐︎):

星を初めて半年ちょいの2017年1月、かなり初期の頃にノイズについて定性的に書きました。この頃はまだたいしたことは書いていないのですが、基本は押さえていると思います。その後、2017年12月に定式化した記事を書いています。この式はいまだに参照されることが多いです。ここら辺から凝った記事が多くなってきました。

カメラスペックの見方(⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎):

CMOSカメラの性能評価については当初から販売店のカメラの仕様のページに掲載されていましたが、読み方の説明は一切なく、販売店の方でもきちんと理解されていなかったと思います。ASI294MCを例に、2017年12月にCMOSカメラ特性グラフの読み方を解説したのは、少なくとも当時のアマチュア天文で日本語でここまで具体的に解説した例はあまり見当たらなかったと思います。その後、EOS6Dでも同様の解説をしています。

ノイズの測定方法 (⭐︎⭐︎⭐︎):
ノイズを実際に測定する方法です。普段はSharpCapでセンサーを解析する際にノイズも測定していて、メーカー値と同様の値を得ていますが、PixInsightを使って独立に読み出しノイズを測定して、一致することを確認しています。PixInsightを使わない方法を、Pyhtonか何かで書いてしまった方がいいかもしれません。いつかやります。

ノイズについての議論 (⭐︎⭐︎⭐︎):

2020年10月ノイズについて、みなさんと議論した時の記事です。この頃から結構真剣に考え始めています。今読み返しても、結構考えさせられ、いまだに参考になります。

ダークフレームは何枚必要か? (⭐︎⭐︎⭐︎):

初期の2017年11月にダークフレームが何枚必要かを議論しています。その後、かなり経って2024年3月にもう少し詳しい計算をしていて、2024年8月に更にその計算よりもう少し枚数が少なくていいことを示しています。後者はちょっとアドバンストな内容になっていますが、実用上とても大切な話です。

ノイズの定式化 (⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎):

2023年3月からの一連の記事で、各種ノイズを定式化しています。

最初の記事(その1)で、評価しにくい背景光からくるショットノイズについて定量的に見積もっているのはかなり画期的だったのかと思います。
(その2)では、明るさに応じた適切な露光時間を選ぶという戦略を立てることを提案しています。
ノイズだけでなく、(その3)では信号まで計算してS/Nを数値的に出しています。
具体的な例として、(その4)でいくつかの場所での明るさの違いで比較しています。
(その5)でダークノイズについての定式化
(その6)でバイアスノイズの定式化と、バイアスファイルの必要性について議論し、PixInsightなどでデフォルトのバイアスファイルはダークファイルに含まれるので必要ないということを、数式上で証明しています。

これらの記事は、ある意味このブログの集大成のようなものでかなり力を入れたのですが、複雑すぎるのか一部の人を除き反応がイマイチでした。でも私のライフワークみたいなものなので、今後も機会があれば続けます。

惑星撮影の分解能の限界 (⭐︎⭐︎):

2018年5月にハッブルの木星の画像を使って、ドーズ限界と、それが破れるのかどうかを議論しています。これはその後、2019年8月にカメラの分解能の議論に繋がり、2026年の太陽粒状斑画像でも議論されて、眼視で恒星という点での評価のドーズ限界やレイリー限界と、CMOSカメラで面を見た場合で違うことが議論されています。

大気分散による色ずれ(⭐︎⭐︎⭐︎):

大気分散でどれくらい赤と青がズレて見えるか計算しています。エクセルの表もアップしてあるので、使いやすいかと思います。

眼視で色つきの星雲 (⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎):

あえて明順応させることで星雲に色がつくことを実感しました。電視観望と合わせて楽しめる眼視の楽しみ方です。この記事の後、星まつりなどであえて明順応するのがはやったみたいです。

星座ビノ (⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎):

星座ビノの見え方の評価記事(1、2、3)は、今でも人気のある記事です。

機材について

赤道儀の基本的なセッティング (⭐︎⭐︎):

赤道儀を使う時に一般的に気をつけることを書いています。自分でやっていて気づいたことのまとめです。この時期から、基本がいかに大切かを説く記事が出始めています。

カメラの回転角を夜を待たずに合わせる方法 (⭐︎⭐︎⭐︎):

2022年の比較的新しい記事です。追加機材なしで、SharpCapの画面を見てカメラの回転角を精度よく合わせる方法です。昼間でも合わせることができます。

赤道儀設置の時間短縮 (⭐︎⭐︎⭐︎):

プレートソルブを利用した省略したアラインメント方法や、SharpCapの極軸調整を使うことで赤道儀の水平を取らずにセットアップする方法です。意外に時間が短縮できて便利で、いつも使っている方法です。

極軸のズレで追尾はどれくらいズレるか? (⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎):

2017年3月の記事で、初期の頃の傑作記事かと思っています。極軸をどのくらいの精度で合わせたら、追尾はどれくらいの時間でどれくらいズレるのかを、面倒な計算なしで簡単に見積もる方法です。

その他数値見積もりシリーズ (⭐︎⭐︎):

上記シリーズですが、他にも鏡筒の揺れの大きさと、画角でどれくらい揺れるかの変換や、覚えておくと便利な数値集などがありますが、上の見積りが最も実用的かと思います。

振動解析について (⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎):

2019年の夏に前半、後半に分けて書いた記事です。初期の頃に、かなり気合を入れて書いた記事です。その後、2020年7月のZEROや、2020年10月の迷人会の自由微動雲台の振動解析につながる、一連の重要な記事です。

たわみの見積もり (⭐︎⭐︎⭐︎):

赤道儀の赤経を90度回した時に、機材がどれくらい撓むのかを、見ているカメラのピクセル単位で何ピクセルくらいズレるかで、ラフに見積もる方法です。SharpCapの極軸調整機能を利用しています。

システマティック化三脚 (⭐︎⭐︎):

中古で買ったエレベーター式のGitzoの三脚をシステマティック化して安定度増し増しにした記事です。Gitzoは心から信頼できる三脚で、揺らしてもピクッともしません。この改造した三脚はいまだに現役で、最も稼働率が高い器材の一つです。

Advanced VXの分解 (⭐︎⭐︎):

最初の赤道儀のAVXは、妻の車にぶつけられ一度大破し、その後自分で修理するなど、分解レベルで磨いたり、ガタ取りを赤経体でしたり、赤緯体でしたり、じっくり付き合いました。

CGEM IIの発振防止 (⭐︎⭐︎⭐︎):

AVXの次に手に入れた赤道儀ですが、ガイド中に発振してしまうことがあります。制御のしくみから、どう解決すればいいかの例を示しています。

SWAgTi (⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎):

高精度低機能赤道儀SWATと、高性能低精度赤道儀AZ-GTiを組み合わせて、両方のいいところだけを使う高精度高機能の赤道儀を組んでみました。オートガイドなしでの追尾でも十分に精度が出るのが特徴で、SWAgTiと名付けました。

ガイドの設定の煩わしさをすべて無くしたのですが、縞ノイズ対策に「ディザーだけはする」という手法です。最初はSharpCapを使って実現しました。

そのうちに、NINAでもガイドなしディザーを実現できることがわかり、システムとしてはある程度完成しました。

ケーブル一本のプレートソルブ (⭐︎⭐︎):

AZ-GTiやトラバースを電池駆動で動作させると、ケーブルはカメラとPCを繋ぐ一本だけになります。かなりシンプルで、かつプレートソルブまでできるという記事です。今でこそスマート望遠鏡もあるので当たり前かもしれませんが、当初は反響が大きかったです。

ガイド鏡の強固な固定 (⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎):

ガイド鏡の固定が甘いと長時間撮影で赤道儀が動いていくと、たわみで位置が徐々にズレていきます。どう固定したらいいかの一例を示しています。

アルカスイス互換プレートの利用例 (⭐︎⭐︎⭐︎):

ほとんど全ての鏡筒の上部に、長めのアルカスイス互換プレートをつけています。持ち手と、ファインダーやガイド鏡などの固定に使います。安価で、強固に固定でき、簡単に取り外しできるので、とても便利です。

小ネタ集 (⭐︎⭐︎):

上記2つのアイデアのほかに、揺れを起こさない考え方、暗い電球、テーブルの活用、椅子の選び方、小型PCの使用、SharpCapを利用した極軸調整、初期アラインメントでの簡略化、水平とりの重要性、ピント合わせの実操作方法など、小ネタについて書いています。

その他小ネタ (⭐︎⭐︎):

各種接続アダプターのネジ規格と整理方法についてや、一眼レフカメラを使うときに便利な小ネタ集、赤道儀の小ネタも少しあります。

画像処理

縞ノイズの原因 (⭐︎⭐︎⭐︎):

縞ノイズのひとつの原因と思われるものを特定しています。フラット画像の光量が十分でない場合、フラット画像自身がノイジーで、それがスタック時ライト画像を重ねていくときの一方向のずれで、線のようなノイズが出てしまいます。3本立ての記事になっています。

BXTにDrizzleを併用する (⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎):

BXTとDrizzleを併用するアイデアです。最近はある程度一般的になってきましたが、当時はまだ誰も試したことがなかったです。BXTはなかり強力で、BXTそのものにはまだ分解能を上げる余地があるのに、画像の縦横の画素数という意味での解像度が足りていないので、Drizzleで解像度を上げてやるとBXTの引き出しきれていない能力を使い切ってやるというアイデアです。BXT単体よりも、Drizzle単体よりも分解能が上がります。

Software binning使用の推奨 (⭐︎⭐︎) :

上と関連してですが、カメラのbinningについて検討しています。software binningはhardware binningに比べて不利になると言われていますが、それは読み出しノイズで制限されている限られた場合だけなので、そうでなければどんどんsoftware binningを使ってもいいですよというお話です。bin2で撮影して、2倍のdrizzleをかけて、BXTをかけるのが、ファイル容量、処理時の負荷などを考えると、かえって有利になったりもします。具体的に検証もしています。

Larson-Secaninaフィルターの原理 (⭐︎⭐︎⭐︎) :

彗星の画像処理でLarson-Secaninaフィルターを適用して、角の回転をよく見えるようにしてみました。このフィルターはアマチュア天文でもそれまでもよく利用されていたのですが、原理の説明とともにどう使えばいいかを載せておきました。

NINAのオーバーシュートの片側設定(⭐︎⭐︎) :

NINAのEAFのオーバーシュート設定でうまくいかなくて、散々検索してもどこにも解決策が載っていなくて、でも実はマニュアルにちゃんと書いてあったという間抜けな記事です。解決策は片側にのみオーバーシュートのバックラッシュを適用するというものでしたが、その後この解決策は普通に広まったようです。

太陽関連

PSTの分解 (⭐︎⭐︎⭐︎):

2018年2月、PSTを手に入れてわずか3日目にPSTの中身を見せていろいろ解説しています。その後すぐにBF部を分解し、最後、エタロン本体が取り出せるまで分解しています。強力な溶剤をうまく使うことで分解できることを示しています。

エタロンの解説 (⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎):

2018年4月、エタロンの原理みたいなものを簡単に解説しています。定式化はしばらくして2020年6月に記事にしています。

口径8cm鏡筒にPSTを繋ぐ (⭐︎⭐︎):

2018年3月にPST大口径化の一番最初のテストと、その後2025年4月に再び試しています。

口径20cmのC8にPSTを繋ぐ (⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎):

ERFがわりにUV/IRフィルターを使って大口径20cmのC8にPSTを接続した記事です。以前に一度熱でフィルターを割っているので、しばらく開発が止まっていて、やっとブレークスルーとなりました。これ以降は分解能が格段に上がっていますが、まだしばらくはシーイングに悩まされます。シーイングを確実に解決することができるようになったのは下の記事からです。

いいシーイングの探し方 (⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎):

太陽撮影におけるいいシーイングの探り方を説明しています。C8+PSTとヘリオスター100Hα、TSA120+Phoenixで試しています。

太陽画像でのフラット撮影の重要性 (⭐︎⭐︎⭐︎):

太陽撮影の一連の手順を説明しています。特に、フラット補正は実はかなり重要で、細かい模様を出すことにもつながります。

Phoenixエタロンの中心周波数の調整 (⭐︎⭐︎):

Phoenixでエタロンのつまみをいっぱいまで回しても、Hαの中心まで届かないことがあります。そんな時はマイナスドライバー一本で調整することができます。

Phoenixの大口径化 (⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎):

2026年からPhoenixの大口径化に挑戦しています。まとめ記事にしてあるので連続で読んでみてください。

分光:

SHG700での分光撮影の一連のまとめ記事です。あまり詳しい解説記事がないと思うので、基本から応用まで、参考になるかと思います。

その中で、いくつか重要なものをピックアップしておきます。

分光器の調整方法 (⭐︎⭐︎⭐︎⭐︎):

SHG700は3つの自由度があるのですが、どこをどれくらいの精度で調整すればいいかという話は、実はほとんどどこにも解説されていません。手順とともに何度か、気付いたたびに詳細に解説しています。

半値幅と見え方の関係 (⭐︎⭐︎⭐︎):

PSTとフェニックスの撮影画像に加え、参考で研究レベルのSMARTの画像を、それぞれの半値幅と関連づけて評価しています。

ジェットのドップラーシフト (⭐︎⭐︎⭐︎):