前回の週末太陽記事 (その1)に引き続いて、(その2) になります。今回の記事は前回のような撮影ではなく、各種テスト関連になります。



前回挙げた週末作業での目標は以下のとおりです。

1から3までが前回記事に相当しますので、今回の記事は4以降についてです。最近の手順は、午前中がシーイングがいい可能性が高いということで撮影を先に済まし、各種テストなどは主に午後にやるようにしています。



簡単なものから済ませます。まずは4の、手持ちの2つのPSTで性能の差はあるか？です。これについてはずっと以前に比較していて、C8で見た時には差があることはわかっています。2023年5月に2台目の使用を開始した時と、その後9月の過去2回で、2台目の方が明らかに良いと結論付けています。今回は、口径8cmでもこの違いがわかるのかを見てみます。

簡単な比較なので結果だけ載せます。まずは1台目の古くからあるPSTを8cm鏡筒に取り付けたものです。1台目はエタロンを中身まで取り出していますし、ボックスの蓋を開けて中身のペンタプリズムの位置もいじっているので、そのせいで性能が変わっている可能性もあるのですが、今のところの印象は多少いじろうが何をしようが、エタロン自身の性能をどうこうすることはできずに、基本このPST固有の性能が依然出ているというものです。今回のエタロン調整は、太陽真ん中にHα波長の中心が来るように合わせました。


これを見る限り、左右に明るい部分が出てしまっているので、Hα波長に合っている範囲にムラがあることがわかります。エタロンのリングを回すことで、波長があっている範囲を右や左に動かしたりできますが、その分反対側に見えない範囲が増えます。初期の頃のC8ではこの中のいい部分を使っていたことになります。

続いて2台目です。こちらは明らかに1台目より良像範囲が広いです。

この違いには結構驚きました。C8で見た時よりも差が大きいです。画像を比較すると、本来写るべきフィラメントが1台目だと写っていないものが多くあります。プロミネンスは1台目も炙り出したので見えてますが、2台目と比べると明らかに薄いです。

できればC8に2台目、8cmに1台目としたかったのですが、ここまで差があると2台目だけを使うことになりそうです。1台目をもう少しいじってどこまで2台目に迫れるかは、いつか試してみてもいいかもしれません。


ちなみに、4月6日の記事で書いた口径10cm、焦点距離1000mmの鏡筒とASI294MM Proで撮影したものは1台目のPST、4月23日の記事で書いた口径8cm、焦点距離400mmの鏡筒とASI290MMで撮影したものは2台目のPSTを使っていたので、公平な比較ではなかったです。でもまあ、8cmの方が取り回しは楽だし、カメラも294を使うのは勿体無いので、今後も全景用に8cmを使うことには変更はありません。



ここからは8cmでの全景撮影の最適化を目指します。

そもそもは、4月23日の記事で8cmで全景を撮影した時の疑問に対してgariさんからのコメントがあったことが発端です。

もう少し戻ると、元々の疑問の一つは、F10用に作られたPSTのエタロンのはずなのに、口径8cmのF5でHαが見えるのは何故か？というものでしたが、これはコメント内の議論で、

「2枚のレンズf1とf2があった時に、合成レンズの公式 1/f = 1/f1 + 1/f2 - d/(f1 f1) から、平行光(太陽光)が対物レンズに入ってきて、エタロン手前のレンズを通り抜けた時に平行光になる。平行光はf=♾️ということなので左辺が０になるため、1/f1 + 1/f2 = d/(f1 f1) が成り立ち、レンズ間の距離: d = f1 + f2 が最適距離になり、これを満たすような距離を取れば、平行光が得られる。PSTでは実際

と結論づけていています。PSTはF10で動くという話がずっと言われていますが、結局はF値に関係なくレンズ間距離さえ合わせれば平行光が出せるので、PSTの場合「F10」ということだけが一人歩きしているように思えます。

その上で、gariさんの疑問は2つで、要約すると

1. 口径8cmでF5にしたとしても、エタロン前のレンズ径が2cmなのでここでF10にリミットされるはずで、焦点距離が同じ400mmなら口径を大きくしても分解能が上がるのは不思議。
2. エタロンは完全に平行光を入れなくてもそこそこ機能するのでは?少なくと数cm移動しても見え方に変化はなかった。

というものです。

その一方で、私の方では以前PST標準の口径4cmと今回使った口径8cmを比較した時には分解能明確な違いが見られたという経験があります。

gariさんの疑問1に対しては、同じくコメントの中で議論していて、

1. レンズ径は実測で23mm程度なのでF5にした場合光はまだ蹴られますが、15%ほど得するはず。
2. gariさんの疑問2を事実とすると、エタロンが平行光をそこまで要求しないのでレンズ間距離は多少適当でも大丈夫で、レンズを含めたエタロン全体を、(エタロンが働く範囲で)できるだけビーム径が小さくなる後ろに置いた方が得する。

という推測ができます。例えばエタロン2cm後ろに下げたとします。対物レンズは口径8cmで焦点距離が400mmmなので、エタロン前のレンズが200mmの位置に置いてあるとすると、ビーム径は半分の40mmになります。エタロンを2cm下げるとレンズ間距離も2cm伸び、エタロン前のレンズでのビーム径は36mmになります。なので実効的なF値は5から大きくなって、F5 x 36/23 = F7.8となるので、元のPSTのF10と比べると得するはずです。

口径4cmの時のドーズ限界が2.9秒角くらい、口径8cmの時が1.45秒角くらいなので、上の計算が合っているなら、1.45秒角 x F7.8/F5 = 2.3秒角くらいになるはずす。今使っているASI290MMだと焦点距離400mmで1.4秒角/pixとかなので、まだ手持ちのカメラで十分違いが認識できるはずです。

というわけで、そもそも口径8cm鏡筒にPSTを取り付けた状態で、エタロンをどれくらい動かせるのか確かめてみました。エタロンはアルカスイスの長いレールのようなプレートに取り付けてあるので、簡単にスライドできます。PSTの箱がエタロンが鏡筒の筒の部分に当たるまで前に出した時にもピントが合うことが確認できました。反対にピントが出る範囲でできるだけエタロンを後ろに下げてみると、33mmまで下げることができました。平行光を出す位置が確定しないのですが、上の考えがあっているかどうかを確認する意味で、エタロン前後で差が見えるかどうかは見てみる価値はありそうです。


結果です。今回はエタロン位置が前後で30mm違う場合にそれぞれ撮影し、中心付近のダークフィラメントを拡大してみてみました。左がエタロン位置が前でレンズ径が相対的に小さく、右がエタロン位置が後ろでレンズ径が相対的に大きく有利なので、右側の方が解像度が出るはずです。


よく見ないと分からないかもしれませんが、それでも有意に右の後ろに下げたほうが細かいところまで出ているので、定性的には上の考えは間違ってはなさそうです。

エタロン前のレンズ径に制限がある場合にレンズ位置が30mm違うと、光径は30/400 = 0.075で約8%小さくなり、解像度は逆に約8%上がるはずです。解像度が2倍変わると劇的に変わり、1.5倍でも見ただけで改善しているのがすぐわかるので、8%ならまあこのくらいではないでしょうか。

本当は目的の8の、「4cmのPST鏡筒と、8cm鏡筒との直接比較」をすれば良かったのですが、ちょっと時間的に交換するまではいかず、今回は試すことはできませんでした。



さて、口径8cmで分解能を最適化することができたとして、これで一旦撮影してみたいと思います。1.25msで500フレーム撮影して、上位75%をスタックしました。


全景としてはかなりの分解能になっています。これならそこそこ満足です。中央部に比べて、周辺の分解能は落ちていますが、エタロンの精度に限界があるので、PSTエタロンを使っている限りここら辺が限界でしょう。それでもプロミネンスもきちんと見えているので、まあ良しとします。これ以上を求めるなら、半値全幅を減らす方向の方がいいので、エタロンそのものの性能から考え直さないとだめなのかと思います。

比較のために、目的7のSharpCapでリアルタイムスタックをして、全景に近いものを見てみます。

さらに、SharpCap画面に映って画像をそのままPNGで保存して、太陽の上下2枚の画像をモザイク合成したものです。

もう全景だけなら画像処理ソフトは必要なくて、SharpCapだけで十分な気がします。

一応拡大図を示しておきます。左が1000フレームスタックでマニュアルで上位75%をスタックし時間をかけて画像処理をしたもの、右側がSharpCapでのリアルタイムスタックでこのときは常時100フレームスタックです。


こうやって比べて見ると、SharpCapのリアルタイムスタックの方がノイジーですが、これはフレーム数が100枚と少ないだけなので、もう少しフレーム数を増やしてやりさえすれば、実用上はこれでもう十分かと思います。



この週はかなり時間をかけることができて、色々試したいことが進みました。撮影もある程度コンスタントにこなせるようになってきたので、ここら辺は今後はルーチンワークになっていくのかと思います。

まだ少し課題が残っています。

• 目標の8番の「PST付属の4cmと、口径8cmで分解能は得するかの再検証」はまだやってませんが、そこまで興味がないので、もしできたらくらいで次回以降の課題とします。
• 目標に挙げた最後の9番の「C8+ASI290MM+PSTに戻して、エタロン視野拡大の初期テスト」は、色々試しているのですが、まだ結論が出る前でもう少し試したいことがあるので、もう少し進展してからまとめます。

上のこと以外にも実はまだ試したいことが山積みです。次の週 (今ブログを書いている5月4日のゴールデンウィーク中) は天気はある程度晴れるとの予報なので、もう少し進められたらと思います。

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待ちに待った雲が全然ない昼間の快晴！タイムラプスも長時間できそうです。太陽撮影がはかどります。



最近太陽熱がずっと続いています。昼間は休みの日しか活動できないので、休みの日で且つ晴れの日が待ち遠しいです。2025年4月5日は午前中は晴れの予報で、午後からは曇りの予報だったので、休みの日には珍しく午前7時くらいには起きて準備を始めました。

この日の計画は盛りだくさんで、なんと太陽望遠鏡を2台も出すことになりました。撮影データとしてもかなりの量がとれたので、1回分の記事にはできなさそうです。元々考えていたのは

1. いつもの口径20cmのC8+ASI290MM+PSTで黒点周りと大きなプロミネンスを一通り撮影。
2. 同セットアップでプロミネンスのタイムラプス撮影を2時間くらい。
3. 同セットアップで黒点周りののタイムラプス撮影を2時間くらい。
4. 1台目のPSTをオリジナルに戻し、眼視と撮影
5. 1台目のPSTを、初期の頃の魔改造に使っていた手持ちの口径10cm F10 (国際光器のMAGELLAN 102)に取り付け、ASI294MM Proで太陽全景を撮れるか試す。
6. PSTの視野を広げるために少し改造。
7. 改造後のPSTで10cm Mazaranで視野の広がりを確認。
8. 改造後のPSTで20cmC8で視野の広がりを確認。

くらいでしょうか。最後曇ったので少し時間が足りませんでしたが、かなりのことはできました。



とりあえず朝の早いうちに1の撮影は一通り済ませたので、まずはその結果です。あ、この日は結局昼すぐには薄い霞みたいな雲が全面に出てきて、それでも撮影やテストは続けたのですが、午後1時半には完全にぼやけ出したので撤収、そのあとは大量の画像をずっと処理してました。

画像処理については今回改めてかなり見直しました。例えば今回の画像はすべてカラー化してあります。カラー化してもモノクロに劣らないようなコントラストを安定につけることができるようになってきまひた。画像処理ついてはまた機会があったら別途記事にします。


まずは黒点関連です。最初は一番大きなAR4046です。番号はいつもの通り宇宙天気ニュースで調べてます。真ん中から少し西に寄っています。

次は4048群です。こちらはこの日がほぼ真ん中です。大きな黒点に、細かい黒点がたくさん連なっています。

小さな黒点群AR4049です。位置的には4046の真下あたりでしょうか。


最後はかなり西に寄ったAR4044です。周辺部も入っているので、彩層面を反転しています。なので、一番白いところが黒点になります。


次はプロミネンスです。大きなものが東の9時方向に出ていました。画像は横長の画角を生かすために90度時計回りに回転させています。

画像を見てもわかりますが、この日は朝早かったこともあったのでしょうか、相当シーイングが良かったようです。どれもかなりの分解能が出ています。これくらいのものが撮影できると、画像処理は相当楽です。これくらいいつも撮影できるならいいのですが、これをコンスタントに出すのが当面の目標でしょうか。



最初の一連の撮影の後、タイムラプス映像の撮影を開始しましたが、こちらは長時間なのでその間に他にやれることをやっておきます。

この日試したかったのは、なんとかして太陽の全景を一度に撮れないかということでした。ずっと以前、口径10cmで全景を出したことはあります。



この時は太陽活動はまだほとんど低迷期で、あまり表面の様子が分からなかったこと、その後画像処理技術も上がったことで、同じ機材でどこまで全景の模様に迫れるかという比較をしたかったのです。これはPhoenixだとあまりに簡単に、しかもかなり綺麗に全景が得られたことも影響しています。

まずは、昔やっていた設定と全く同じで試してみます。機材は口径10cm 焦点距離1000ｍｍの国際光器のMAZELLAN 102というF10鏡筒にPSTを、カメラは視野の広いフォーサーズのASI294MM Proです。これで太陽を見てみますが、本当になんとかギリギリで全部視野内に入ります。でも相当厳しいです。

面白かったのが、鏡筒の先端につけるキャップが2段構造になっていて、真ん中の径4cm位の穴を開けると、明らかに視野が狭くなることでした。これだと全景が入りません。実は最初に4cmで試したので、あれ？以前は入ったのにとびっくりしました。その後に、キャップを全部取り外し10cmをフルで使うと、太陽全景がギリギリですが入ってきて、以前と同様になったというのが実際です。

確かに4cmに絞ると視野は狭くなりそうなのですが、なんでそうなるのかまだいまいち理解できていません。光は対物側のいろんな方向から入ってくるので、たとえ先端で口径を絞っても、暗くなることや周辺がぼやけることはあったとしても、あからさまに視野が狭くなることはないと思っていました。これはF10という平行光に近いのが効いているのでしょうか？たとえそうだとしても、少し定量的に理解しておきたいと思いました。

いずれにせよ10cmをフルに使っても、まだ太陽全体を一度に見るにはまだ視野はギリのギリです。視野を制限しているもう一つ怪しい場所はBFの径です。焦点近くに置くとは言え、わずか5mm程の直径なので、ここで視野が制限されている可能性が十分にあります。大口径のBFを手に入れられればいいのですが、太陽望遠鏡の中でもエタロンに次いで高価な部品の一つなので、購入するとなると10万円以上の大きな出費になること間違いなしです。



そんな理由もあり、BF部分を分解して少し調べてみました。以前も分解した通り、アイピース部分を外すと、ERFとBFに分けることができます。


上がBRFで、下がBFになります。BFの径はかなり小さいのがわかります。BF部の蓋をさらにかに目レンチで外します。


BF自身は直方体に近い形をしていて、太陽光が入射する面に金色のコーティングがしてあります。両辺の長さをノギスで測定すると、両方とも5.9mmでした。その一方、BFをマウントする台座と蓋は丸い穴が空いていて、その直径は台座側が5.2mmで蓋側が5.1mmでした。要するに、実際の径はBF自身でなく、そのマウント側で制限されているというとこです。高々0.7-8mmの違いですが、5.1mmから考えたら15%くらいの違いになります。


今回は穴を広げすぎて光が漏れたりしないように少し余裕を見て、手持ちの5.5mmのドリル刃を使ってマウントの台座と蓋の径を広げることにしました。ドリル刃がスポスポが通るくらいにするので、5.6mmくらいなっているとして、元の最小径の5.1mmから見たら1割程度の拡大になります。

ドリルで穴を開けた後、MAZALLANで再び、他の設定は何も変えずにカメラで視野を見てみると、おお、確実に太陽全景がはっきり見える範囲が増えています。



ここで太陽全景を撮影しておきます。まだ周辺減光の影響がかなり残っていることは確かで、そのせいもあるのか太陽中央と端の方の輝度差が激しく、端の方のHαの模様は画面を見ただけではほとんど見えませんでした。その後、画像処理をして輝度差を落としてみると、多少なりとも模様は出ているようです。

ただ、これで十分かというと全くそんなことはなくて、やはりエタロン径とBF径的に無理があるのと、カメラもフォーサーズみたいなセンサー面積が大きいのを使うのはもったいないです。しかもピクセルサイズの粗い294では口径10㎝を生かせてるとも到底思えません。もっと焦点距離を短くして、見える太陽径を小さくして、ピクセルサイズの小さい小面積のCMOSカメラを使った方が、PSTのエタロンのいいところを使えるはずなので、有利なはずです。

手持ち機材で、全景を撮るだけでこんなに苦労とするならとも思ってしまいます。今迷っているのは、Phoenixを購入するかどうか。これならかなり楽に全景が撮れますし、今後改造するときにも特に精度のいいエタロンは格好の素材になります。でもそもそも、手持ちのPSTも2台とも中古のジャンクで格安で買っていて、C8も3万円ほど、MAZALLANはタダで譲り受けています。太陽関連で全部合わせても新品の少し大きめのBF一個の値段にも及ばないので、このまま格安路線を続けれればと思っています。というか、これくらい安価でないと改造なんて怖くてとてもできないです。あー、でもPhoenixのエタロンかなりよかったのでやっぱり買っておいた方がいいかなー？



とりあえず今回の記事はこんなとことにしておきます。タイムラプスで結構すごいのが撮れたのですが、ちょっと安定度に難ありで、処理に時間がかかりそうです。

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前記事ではPSTの調整などのことを書きましたが、同日の土曜と次の日の日曜に太陽に対応したPHD2で、実際の太陽オートガイドを試しました。


CP＋の講演の中でPHD2の対応対応についてちらっとだけつぶやいたのですが、まだ日本ではほとんど認識されていなかったようで、一部の太陽マニアにはかなり響いたみたいです。その後、実際試された方が何人もいるようです。

それまでは太陽のオートガイドには以前このブログでも紹介した、Lusol-Guideがよく使われていたようです。私も何度が試したのですが、

• ソフトの開発が止まっていること。
• 元々有料だったこと。 (当時Lusol-Guideに気づいたhiroさんが、ほぼ表舞台から遠ざかっていたと思われる作者まで奇跡的にたどり着いて、無料で使って構わないという確認をとってくれました。)
• 自分で試した限り、ガイド精度が10ピクセル程度と、そこまでよくはないこと。
• そもそもタイプラプスのために保存するser形式の動画ファイルが、HDDに対してかなり負担になること。

などから、その後Lusol-Guideというよりも太陽タイムラプス自体をあまり試すことはなくなっていました。

そんな折、PHD2の太陽版がリリースされたのは2024年の3月頃のことです。その後2024年8月にJun1Watanabeさんがラズパイで太陽の中心を星のように小さく表してPHD2に渡すという独自の太陽ガイドシステムを発表しています。ここ1年で、太陽ガイドに関していくつか選択できるまでになったというのは、とてもありがたいことです。

私はPhoenixが来てからPHD2を簡単に試しただけなのですが、使い勝手もPHD2と本質的に同じで、使いやすく本格的な制御にも対応していて、安定に動かすことができました。今の私 (わたし) 的な再太陽ブームにおける今回の目的は

1. かなり拡大して撮影するC8で、タイプラプス映像が作れるくらい安定したガイドを構築すること。
2. あわよくば、SharpCapでリアルタイムでスタックしてできた画像のみを保存することで、とんでもない大きさのraw形式での動画ファイルの保存を避けてディスク容量を節約できればいいかな。

くらいの2つを考えいます。



まず、現在の太陽用のPHD2はいまだに開発バージョンということで、自己責任の範囲で試すべきで、マニュアルやサポートなどは十分でないということを理解しておく必要があります。

2025年3月24日現在の最新バージョンはリリースノートによるとv2.6.13dev7とのことです。


インストール後、カメラや赤道儀などの接続は普通のPHD2と何ら変わりはありません。

ガイド鏡筒ですが、普通に撮影用に使うものを流用すればいいかと思います。太陽は非常明るく、集光した際のエネルギーも大きくなるので、カメラを焼いてしまう恐れがあります。そのため、太陽用のフィルターなどを別途鏡筒前に取り付けるなどして手当てしてやる必要があります。

ガイドカメラはカラーでもモノクロでも構いません。モノクロの方が分解能がいいですが、大きな太陽を円でフィッティングするので、どこまでカメラの分解能が効くかは、別途きちんと検討する必要があるかと思います。

裏技的になりますが、ガイド鏡やガイドカメラを別途用意しなくても、例えばCP+で話したようなPhoenixとApollo-M miniなどの組み合わせで太陽の全景が一度に画面内に入るなら、そのメインの画像をガイドに使うこともできます。ただし、撮影用とガイド用で設定を共有しなければならないなどの制限もあるので、注意が必要です。また、カメラを共有する場合、太陽が全面一度に見えている場合はいいのですが、バローを付けたり、センサー面積の小さいカメラを使って太陽の一部しか見えていない時は、うまくいきませんでした。今回のPHD2の太陽版は、オプションで特徴点を見つけてそれを基準にガイドする機能も持っているのですが、試した限り短時間ガイドはできるのですが、少なくとも安定して長時間稼働させることはできませんでした。

C8のように太陽をかなり拡大して見る場合は、当然全景を見ることはできないで、別途ガイド鏡を用意することにしました。今回とりあえず使ったものはEVOGUIDE 50ED IIとASI178MCです。焦点距離が200mmでカラーですがピクセルサイズが2.4μmなので、かなり分解能良く見えるはずです。


以下、設定方法を書いておきます。

1. PHD2太陽版を立ち上げ、カメラと赤道儀を接続してから、露光を開始します。露光時間が長すぎて明るすぎる画面が見えると思います。

2. 最初にやることが、下の脳みそマークの右にある、太陽の設定ボタンを押します。すると別途設定画面が出てくるので、例えば下の画像のように設定します。この場合、2つ目のオプションがオフになっているので、太陽全体が見えている時の設定になります。


3. まずは露光時間とゲインを設定します。SharpCapできちんと見えるくらいの値にすればいいです。ここでは露光時間2msでゲイン0なので、かなり暗い設定ですが、これくらいでやっと飽和せずに黒点とかも見えました。ちなみに1msとゲイン0が設定できる最小の値なので、それ以上暗くしたいならフィルターを暗いものにするとかしないとダメです。飽和していてもうまく太陽の周りをフィッティングすることはでき、太陽中心はきちんと出るので、実際にはもう少し明るい設定にしても大丈夫です。

4. 太陽の形が見えたら、最小径と最大径を設定します。まずは100と2000とか極端な値を入れて、画面に円、もしくは半円が出るか試します。この円は、最小径もしくは最大径を変更するたびに、しばらくの間表示されます。

5. 出てきた円と太陽の大きさを比べて、ある程度太陽の大きさが範囲に含まれるように絞り込みます。

6. 径がそこそこ決まったら、ここで左下の「露光開始ボタン」の右隣の、「認識ボタン」を押します。
緑の円が太陽の周りにフィットされるはずです。うまくフィットされない場合は、最小径と最大径の設定を見直してください。

7. さらに「認識ボタン」の右隣の「ガイド開始ボタン」を押すと、初めての場合はキャリブレーションが始まります。キャリブレーションがうまく開始されない場合は、シフトキーを押しながら、マウスで左クリックしてください。

8. キャリブレーションが終了すると、自動的にガイドが始まります。



1日のうちで最初にPHD2を走らせた時は、ここで一旦ストップボタンを押して、極軸調整をするといいでしょう。

昼間は北極星は当然見えないので、極軸を合わせるのは普通は困難なはずです。PHD2にはドリフトアラインメントという機能があり、これで極軸を合わせることができます。この太陽バージョンのPHD2は、星の代わりに太陽を使ってドリフトを測定し、極軸調整ができるというわけです。ただし、太陽を使うということで、通常の星と違い少しクセがあります。

1. 露光して太陽中心を認識している状態で、PHD2のメニューの「ツール」から「ドリフトアラインメント」を選びます。

2. 「ドリフト」ボタンを押すと、ガイドをしない状態で太陽の中心位置が赤経、赤緯別に下に表示される時系列グラフに記録されていきます。その線が真っ直ぐになればいいのですが、極軸があっていないと上下どちらかに斜めに動いていきます。

3. 動く方向が確認できたら「調整」ボタンを押してから、まずは赤道儀の土台に付いている横方向のネジ(モーターを動かしてはダメです)をどちらか一方に、例えば半回転回してみます。

4. 再び「ドリフト」ボタンを押して、グラフがどう移動していくのか見ます。

5. 先ほどよりもグラフが真っ直ぐになったら、ネジを正しい方向に回した方ことになります。傾きが急になったのなら、間違った方向に回したことになります。

6. 傾きに変化が見えない場合は、再び「調整」を押し、ネジを同じ方向にさらに大きく、例えば今度は1回転回してまた「ドリフト」を押します。傾きが変わったと認識できるまでこれを繰り返します。

7. グラフが真っ直ぐになり、赤道儀の横方向があってきたら「次へ」ボタンを押して、今度は赤道儀の縦方向のネジを同様に調整します。

8. グラフが平らになってくると、太陽の中心周りにどれくらいの精度であっているかのマジェンタ色の円が表示されます。これが十分小さくなるまで合わせ込みます。


太陽極軸合わせのクセ 1:
問題は、ネジを回したときに、太陽の位置がずれてしまい、ガイド鏡で見ている範囲から外れてしまうと、それ以上何も進まなくなってしまうことです。こうなる前に、赤道儀の(今度はネジではなく)モーターで太陽が画面内に入るように調整します。ここが星を使う場合と最も違う点でしょうか。

太陽極軸合わせのクセ ２:
もう一つ問題があります。本来、赤道儀の横方向の設定は、ガイド鏡を南中方向に向けて赤緯のグラフを見るべきです。一旦それがあってから、さらに次にガイド鏡を東か西の方向を向け、今度は赤道儀の縦方向のネジを調整します。でも太陽は一つしかなくて、その時にある太陽の方向しかガイド鏡で見ることができません。なので、見ている方向によっては横方向もしくは縦方向の感度が良くなくて、うまく合わせられないことがあることに注意してください。



昼間にドリフトアラインメントで太陽でそこそこ合わせた後に、実際夜になって北極星を使って、改めてSharpCapの極軸調整で精度を見てみました。すると、4分角程度のズレがありました。

これまでドリフトガイドを使わずに、昼間の赤道儀をどうやって合わせてきたかというと、

1. 赤道儀の水平をできるだけ合わせる。
2. さらに赤道儀に付いている赤経赤緯の位置を表す矢印などのインデックスを見ながら、ホームポジションにできるだけ精度よく合わせる。
3. 赤道儀の内部時計の時刻もできるだけ正確に合わせる。
4. その状態で、赤道着の初期アラインメントで太陽を自動導入すると、本来極軸があっていたなら鏡筒はきちんと太陽の方向を向くはず。
5. 鏡筒につけたカメラ映像で見ながら、実際に見ている方向と、太陽方向とのずれがなくなるように(赤道儀のモーターは使わずに)土台の調整ネジだけを使って、鏡筒が太陽の方向に向くように(カメラの映像内に太陽が入ってくるように)合わせる。

というような手順です。この方法での精度はせいぜい1度角程度でしょう。このように考えると、ドリフトアラインメントを使った場合は4分角(=0.067度)、ザックリですが10倍程度は精度が上がると思っていいのでしょう。

一方、夜に北極星を基準にSharpCapで極軸調整するときは1分角以下は余裕で、例えば30秒角くらいまで合わせることができると考えると、太陽を使った昼間のドリフトアラインメントでの極軸精度は、夜の場合のザックリ10分の1くらいでしょうか。そもそも、ドリフトアラインメントではある程度調整を絞り込んでいくと、ピリオディックモーションの影響も無視できなくなってくるので、原理的に精度がそこまで出ないので、まあ妥当な結果かと思います。

それでも闇雲に合わせるよりは遥かに精度が上がるので、太陽やたぶん昼間の月でもできるかもしれないので、これを利用しない手はないと思います。昼間の極軸合わせはとても大変で、太陽撮影でもそうですが、例えば明るいうちから彗星や金星などを追尾したい場合や、昼間の明るい恒星観測などの際の自動導入など、応用範囲も広いのかと思います。



3月23日ですが、上のガイドの作業をする前に、まずはガイド無しでいつものように一通り朝イチで撮影したので、紹介しておきます。黒点周りが2枚と、プロミネンスです。特にプロミネンスは見事でした。

• 午前8時40分14秒: AR4030

解像度は前日に負けます。シーイングは1日の中でも時間によって大きく変わるので、この時はあまり良くなかったです。風が強くてそれで画面が揺れるので、シーイングの良し悪しまであまり判断することができませんでした。

• 午前8時48分43秒: AR4036

一方、こちらの黒点は下のプロミネンス3枚を撮影した後に、さらに追加で撮影したもので、上のAR4030を撮影したよりもシーイングは良かったようです。わずか8分でもシーイングは結構変わります。


ここからプロミネンスを3枚です。結構大きなものが出ていました。かなり分解能よく撮れているようです。スピキュールもピンピコ見えていて、シーイングもそこそこだったことがわかります。

• 午前8時42分50秒

• 午前8時43分57秒

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SWATに取り付ける極軸微動ユニットを新しく導入しました。



SWAgTiで極軸を三脚の足を伸び縮みさせたり、水平方向にちょーっとだけズラしているのを見て、気の毒に思ってくれたのか、先日の「星もと」に参加した際に、Unitecさんが貸してくれました。SWAgTiを応援してくれている意味もあるのかと思います。しばらく使ってていいとのことなので、撮影にどんどん使っていこうと思います。



まず取り付けですが、SWATだと専用プレートを使うと取り外しが楽になります。底面と同じ大きさのプレートはネジ2本で取り付けることができて、そのまま極時首同ユニットのクランプで挟むことができます。 これまでは毎回SWAT本体をクルクル回転させて三脚のネジに止めていたので、これだけも楽になります。


SWATを取り付ける向きを迷いました。最初SWATが真ん中に来るようにと思って取り付けたら、Unitecさん曰く反対に取り付けてしまっているとのことです。SWATの重心をわざと南側にずらすことで、鏡筒を取り付けたときに重心位置が、ちょうど三脚中心の真上に来るように設計しているとのことです。


試してみると、鏡筒取り付け後はかなり安定していて、どちらかに倒れ込むような感じは全然なかったので、安心して使うことができそうです。




なかなか天気がよくならずに試せなかったのですが、10月初めに短時間ですが少し晴れた時があったので、実際に極軸調整を試してみました。

まず最初にSharpCapの極軸合わせ機能を走らせます。ここでSharpCapの指示に従って極軸調整を進めていくのですが、この微動ユニットは可動部分のガタがほとんど無いので、一方向のネジを締めるときに他方が動くようなことがほぼありません。また、可動方向の動きも粘度があるような物凄く安定した動きで、速い揺れやガタが全くないし、ネジを回した分だけピッタリ動き、余分に動くこともネジを離したら戻るようなこともなく、相当な好印象です。このネジを触っただけでも、可動部とネジを相当作り込んでいると思いました。


極軸微動ユニットでの極軸調整は、これまでの三脚の脚を動かしての苦労がなんだったんだというくらい安定で簡単でした。特にネジの精度がいいので、拍子抜けするくらいの手数でものすごい精度で合わせることができました。0.5分角(30秒角)以下くらいならすぐに達成できて、SharpCapの評価でも、簡単にExcellentになります。


写真では5秒角とか、とんでもないレベルの数字まで調整できてしまいます。でもこの数字に本当に意味があるかどうかは、次に書いてある手法で評価されることになります。



SharpCapで極軸調整は90度赤経を回転させることで、回転させる前と回転した後の画像内の星の位置の違いから、極軸とのずれを計算します。私は一度極軸調整をしてから、逆方向に90赤経を回転戻す際に、ついでに必ず二度目の極軸調整をします。

位置違いで二度極軸調整をすることで、かなりの情報を得ることがわかります。三脚や赤道儀、鏡筒支持部などが弱いと、赤経体を動かしたときに全体にたわみが発生したりして、二度目の極軸調整の計算の際に大きくズレた値がでます。ズレの値は脆弱なシステムだと数分角から、酷いと10分角を超えることもあります。10分角もあると長時間露光でかなりの量でズレていくので、その分ガイドに負担がいったり、ガイド鏡自身がたわんでいる場合などは、大きくドリフトすることがあります。

頑丈なシステムだと、二度目の極軸調整でのズレは1分角程度に抑えることができます。これまで2度極軸調整を繰り返したことがない方は、一度自分のシステムで試してみるといいかと思います。いつも使っているシステムがどれくらい安定なのかを示す、一つの指標になるかと思います。

このズレは、三脚や赤道儀毎にある程度決まるようで、同じシステムの場合、毎回同じようなズレの値を示します。私はCelestronの赤道儀を3台使っているのですが、3台ともそれぞれ毎回同じような値を示します。ズレの大きさはやはり小>中>大の順になります。この「機器ごとに同じ値を毎回示す」ことは次のように、もう一つの有益な情報をもたらしてくれます。

例えば、2度目の極軸調整でいつものズレの値より大きなずれが出た場合は、何かおかしいことがある場合がほとんどです。明らかに大きなズレが出たときに改めてチェックすると、大抵どこかネジが緩んでいるのが見つかるので、その後の撮影時のトラブルに遭う確率を、かなり減らすことができます。



さてなぜこんな話をしたかというと、SWAT用の極軸微動ユニットを使って、1度目の極軸調整は上で書いた通り10秒角以下のすごい値にできますが、その後、90度回転させる2度目の極軸調整をしたら、ズレが大きく出でしまったからです。何度か試しましたが、毎回2分角から4分角程度のズレが出ました。最初これが三脚を含めた今回のシステムの限界かと思ったのですが、ズレの値があまり安定せず、毎回違います。


これは何度か試して原因がわかりました。以前、大阪迷人会の極軸微動雲台を試験したことがありますが、そこに付いていたような「別のネジを別方向から締めることで、これ以上可動方向に動かないように固定するような機構」がないのです。そのため、このSWAT用の極軸微動ユニットを使うときには、押しネジを両側から十分に押した状態にしてやる必要があるようです。もちろん調整時に、片側だけのネジを締めて片側はユルユルということはなく、普通にネジは両側から締めているのですが、ある程度両側ともしっかり締めてやることで、今回明らかに数値的に違いが出たということです。

具体的には、SharpCapの1度目の極軸調整の時に、一方向のネジを締めながらある程度いい位置になってきたら、反対側のネジをそこそこ固く締めてしまいます。最後の微調整は、この状態で両側のネジを最後に締め込むような形でいい値に近づけていくと、これ以上ズレることはなくなるようです。数値的には2度目極軸調整時のズレが、最大でも1分角以下、典型的には0.5分角程度になりました。何度か試しても再現性があったので、ここら辺が今回のシステムの安定度と言えると思いますが、これはかなり優秀な値で、大型赤道儀のCGX-Lと同等か、ヘタをするともう少しいいくらいです。


ポタ赤の安定度としてはもう十分すぎるくらいなので、これ以降の使い勝手や安定度などの評価は、実際の撮影で試したいと思います。



今回使用させて頂いているSWAT用極時微動ユニットは、調整時のネジの操作のしやすさや可動部の安定性に関しては特筆すべきレベルで、極軸調整をとても素早くスムーズに、精度良く済ますことができます。ただし、押しネジの両側からの挟み込みを十分にすることが重要で、挟み込みをきちんとすると相当な安定度を実現できることがわかりました。

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