ほしぞloveログ

天体観測始めました。

タグ:タイムラプス

最近ものすごく忙しくて、土日も仕事のことが多いです。先週末の福島も行けずじまいでした。そんな忙しい状況ですが、先週のある晴れた平日に朝早く起きて、色々と試しました。結局この日は自宅にいたので、セッティングだけして撮影中はほったらかしにしておきます。しばらく梅雨で何もできそうにないので、しばらくこの日にやったことを記事にしていきます。


SharpCapでのリアルタイム処理

最初はSharpCapを使っての太陽全景のタイムラプス映像です。SharpCap単体で、リアルタイムでスタックして細部出し、さらにはカラー化からプロミネンスの炙り出しまでできるので、撮影さえしてしまえば、あとは動画化するだけになります。


上記記事にSharpCapでの太陽全景撮影のための設定は説明していますが、実際の長時間タイムラプス映像はまだ試せていませんでした。なので今回の記事はその続編ということにもなります。


撮影設定など

実際の撮影です。全景撮影で太陽の細かいところまでは見えないためシーイングはあまり関係ないので、午後からの撮影としました。シーイングがいい午前の撮影については、C8で高解像度のテストとしましたが、これについてはまた後日記事にします。

20秒に1枚で、トータル2時間25分の撮影で、数えたら422枚の大量の画像です。枚数は多いですが、ファイル量としてはトータルで高々10GB程度です。同じカメラで動画撮影する200フレームのserファイル換算だと、たった3本分程度です。ちなみに動画の場合は100本レベルで撮影したりしています。しかも処理ずみの画像が保存されるので、それ以上の画像処理も必要なく、心理的にもかなり気楽です。

撮影中はPHD2でのガイドと、SharpCapでのセンタリングを併用しています。SharpCapでの設定内容は以下のようにしました。
スクリーンショット 2025-06-05 150152_cut

以前に示した設定よりも少し凝った設定になっていますが、これでほぼ完全にセンターに保つことができました。後々の位置合わせは全く必要なく、全コマに渡り、見ている限りピッタリ位置が揃っていました。これはすごい。

ただし、このことは快晴だったからというのが大きいと思います。これまで雲がある時にタイムラプス用の連続撮影を試していますが、小さな雲の通過でも影響が大きく、長時間撮影では途中で位置がずれてしまったり、スタックがうまくいかなくなったり、プロミネンスの炙り出しがうまくいかなかったりしていました。なので、このSharpCap単体でのタイムラプス映像のための撮影は(あまり設定にかかわらず
)、本当に雲がないという意味での快晴の時でないと、うまくいかないと思います。


出来上がったタイムラプス映像

繰り返しにもなりますが、今回のやり方の利点をまとめておきます。
  • リアルタイムで、スタック、細部出し、カラー化、プロミネンス炙り出しなど、それ以上の画像処理が必要ないレベルで、画像を保存していくことができる。
  • トータルファイルサイズを節約できる。
  • 各画像の位置合わせの必要が、全くない。
  • あとは、動画化するだけ。
なので、ホントに保存された画像をそのままアニメ化します。今回はPixInsihgtのblinkで動画化しました。blink上でtifから一旦pngにして、mp4で書き出しています。その後、ブログに載せるために以下のコマンドでYoutubeに適したフォーマットにしています。

 ffmpeg -i .\Blink.mp4 -vf "scale=1920:1400" -vcodec libx264 -pix_fmt yuv420p -strict -2 -acodec aac .\Blink_X.mp4

実際に出来たタイムラプス映像です。

見てもらってもわかりますが、はっきり言って全然面白くないんですよね。理由はひとえに動きが少なすぎるからです。でも実際には一部動いていて、たとえば左の大きなプロミネンス部分を拡大してみると以下のようになります。

たしかに動いていはいるのですが、いつものC8のタイムラプス映像と比べると、まあ当然ですが解像度不足なのは否めません。また、拡大して見るレベルだと太陽表面とプロミネンスの境がさすがに不自然です。

全景動画をよく見てみると、まだ他にも動いているところはありますが、上の動画よりはるかに小さな動きでしかありません。

結局、実際に長時間撮影したものをタイムラプス化して面白かったことは、2時間半で太陽の自転がわかったことでしょうか。これはタイムラプスというよりは、最初と最後の画像を比べればいいでしょう。
Blink3

赤道付近の自転の周期が25日程度というので、半回転180度として、それをざっくり12日で回転するとしたら、1日あたり15度、2時間半だと1.5度程度回転するはずです。高々2時間半でこれくらいわかるので、夏場の朝から晩まで、1時間おきくらいに撮影して12時間くらいの自転を見るのも楽しいかもしれません。


問題点

さて、今回長時間撮影してわかった問題点もあります。今後の改善のために列挙しておきます。
  • SharpCapで保存されたtif画像が、階調8ビットで保存されてしまっています。SharpCapのタイムラプスの設定画面の下の方に、画面のストレッチをしたら8bitで保存されると書いてあるので、逆に言うとストレッチしていなければ16bitで保存されるはずなのかと思います。実際、以前PhoenixとASI290MMで撮影した過去画像を調べたらきちんと16bitで保存されていたので、何か方法があるはずです。でも8bitで保存されたとしても、すでにプロミネンスまで炙り出し済みなら、階調は問題でないのかと思います。
  • 黒点やダークフィラメントなど、何か構造が見えるところだけボケてしまっていて、アニメ化するとブレてしまっています。SharpCapから保存されてtifファイルの時点でもうボケが見えているので、スタックの問題か、変なノイズ処理が入っているからとかかと思うのですが、今の所不明です。今回はアニメ化してからこのことに気づきました。次回からは画像をとにかく1枚保存して、きちんと撮れているか確認しようと思います。ちなみに、このボケのため、太陽表面が動いているように見えるものはほとんどフェイクです。
  • 太陽表面の模様があまり出ていない気がします。シーイングがものすごく悪かったのか、設定が悪かったのか、今となっては確認できません。短時間でいいので、serファイルを別途撮影しておけばよかったです。
  • やはり全景では変化がなさすぎてつまらないです。拡大してみるとプロミネンスの変化などがわかるので、拡大を前提に楽しむべきか、それでも拡大するとすぐに分解能の限界でアラが見えるので、どこまで拡大するかのバランスが大事なのかと思います。
  • プロミネンスの境が不自然に見えます。リアルタイム処理なので仕方ないのかもしれません。
  • プロミネンスの境がブレるようです。アニメ化すると目立ちます。

色々問題点もありますが、それでもこれだけ簡単にタイムラプス映像ができるのは、魅力なのかと思います。


まとめ

やっとSharpCapのリアルタイムスタックを利用して長時間のタイムラプス映像まで辿り着きましたが、あまり面白くもないので、これを今後継続するかはちょっと迷っています。ただ、問題点はまだあることはわかったので、もう少しはマシになるはずです。これらの問題点をある程度解決してから判断しようかと思います。







2025年5月18日の日曜日、前日の土曜の天気が悪くて悶々としていたところ、この日は朝から太陽が出ていて、6時頃には起きて早速太陽撮影の準備です。でも肝心の天気はというと、結構雲もあり、晴れ間を見つけて撮影とかになりそうでした。


エタロンの調整


IMG_1372

この日、最初にやりたかったことは、C8でのエタロンの調整です。ここ一か月くらい色々試していて、なかなか結果が出ていないのですが、この日新カメラのG3M678Mを使ったことで、少し進展がありました。ただし、まだ調整の余地がありそうなので、もう少し続けようと思っています。

エタロン調整はまだ結論まで出ていないので、もう少しまとまったら、また別途記事にします。


黒点周りをより広角で

朝の早い時間を利用したかったので、エタロン調整の成果を試すべく、すぐに撮影に入ります。まずは黒点周りです。

1ショットあたり200フレームで、いいシーイングを逃したくなかったので30秒に1回、トータル30分で合計60ショットとしました。30分の短時間にしたもう一つの理由がファイルサイズです。カメラをこれまでのASI290MMかG3M678Mに変えたので、前回計算したとおりピクセル数は約4倍になるため、ファイルサイズも単純に4倍くらいになります。ディスク喰いなので、長時間撮影を何度もできないということに気づきました。

撮影後、全60ショットを仮処理して、細部出しまでしてから改めて分かったのですが、この日は相当シーイングが良かったです。以前のかなりシーイングがいい日と思った日の、1-6までランク付けしたときの基準に合わせてみると、悪い方のランク6と5は皆無、4もほぼないと言っていいでしょうか、全部3以上で、ランク1の枚数が多かったです。ただし晴れ間は続かなくて、撮影したうちの3分の1程度はほぼ真っ暗で捨てることになりました。多少暗くなっているだけのものは残しています。そのうち、ランク1の中で、実際そこまで差はないのですが、一番いいと思われる時間帯の、ほぼ連続した4ショットを処理しました。モノクロ、カラー、カラー反転版を載せておきます。

07_51_59_pipp_lapl3_ap15534_IP

07_51_59_pipp_lapl3_ap15534_IP_color_s

07_51_59_pipp_lapl3_ap15534_IP_color_inv._mod_sjpg
  • 撮影場所: 富山県富山市
  • 撮影時間: 2025年5月18日7時51分
  • 鏡筒: Celestron C8 口径203mm、焦点距離2032mm
  • エタロン: Coronado P.S.T.
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • カメラ: Touptek G2M678M
  • 撮影ソフト: SharpCap 4.1 (64bit)
  • 画像処理: AS!4にてスタック、ImPPGで細部出し、PixInsightでカラー化など、PhotoshopCCで仕上げ

まず、カメラをこれまでのASI290MMかG3M678Mに変えたので、画角が縦横ともに1.5倍くらい、面積では2倍以上増えています。それでも良像範囲が増えているのは、エタロン調整の効果です。しかも揺れも少なく安定していたせいか、四隅を含めてほぼ全面にわたって使える画像になっています。今回はクロップを何もしていないので、ずれたところも含めて表示していますが、細い枠程度でほとんど影響がないくらいの範囲で収まっているのがわかります。

ピクセルサイズが小さくなったせいなのかわかりませんが、ASI290MMの時に比べて明らかにノイジーになっています。もしかしたら、ImPPGが細かすぎる画像が苦手なことがあるので、その生の可能性もあるかもしれません。ここら辺はもう少し経験を積む必要があるでしょう。

あと、黒点の右側など、まだピントが合っていない部分が変な形であるように見えます。エタロンのせいなのか、C8やカメラのせいなのか、なぜかはまだ謎で、ここら辺をもう少し突き詰めていきたいと思っています。


プロミネンス

次はプロミネンスです。大きなものがいくつか出ていましたが、午後4時半方向の南西に出ているものが大きかったので、それがカメラの長辺になるようにカメラを回転して撮影しました。プロミネンスを撮影したカメラもG3M678Mなので、これまでより広い範囲で撮影ができています。

黒点撮影の時より、さらにシーイングが安定だったみたいで、ほぼ全ての画像でかなりの解像度が出ていました。どれが一番いい画像が選ぶのが難しくて、いっそのことタイムラプスにしてしまおうと、少し処理を進めました。

本当は1時間撮影する予定でしたが、途中で雲が出てしまい、結局連続で使えた部分は午前8時19分から8時46分までのわずか26分間でした。その26分の間も多少雲が通過して少し暗くなってしまったショットもありました。明るさ調整は多少できますし、暗い時に出るノイズもタイムラプスで動画にしてしまうと目立ちにくいので、それでとれる最大の26分を使いました。そうは言っても高々26分の52コマなので、タイムラプスとしては短くて全然期待していなかったのですが、ある程度拡大しているからなのでしょうか、連続で見ると結構動いているのがわかります。

output-palette2

上の動画は、ブログ上で動くのが見やすいようにgifファイルにしていますが、サイズがかなり制限されてしまいます。HDMIサイズにした動画はYoutubeに挙げておきましたので、よかったらご覧ください。

今回はシーイングが相当良かったので、1枚1枚の画像処理をかなり抑えています。多少ノイジーなところは残っていますが、細かい様子も十分残っていて、短時間ながら迫力ある映像になったのではないかと思います。

これだけの良好なシーイングだったので、もしずっと晴れていたらと思うと、とても惜しかったです。


全景

IMG_1377
もうかなり雲が出てきています。この後、全面を覆うようになっていきます。

最後は太陽全景です。この頃には一つ一つの雲が大きくなってきていて、鏡筒を変えて導入するときも、ピントを合わせるときも、一瞬太陽が出たところで素早く合わせていました。時間がたつほど全面が雲に覆われてきて、撮影時はかなり待ちながら本当に一瞬で出たところを何ショットか狙いました。何度かの途中で雲が通る程度での撮影したあと、9時46分に、やっと全く雲が通らない1ショットが撮れて撤収としました。

画像処理はこれまで通りで、こちらもモノクロ、カラー化、反転バージョンを作ってみました。

09_46_31_lapl3_ap2937_out_mono

09_46_31_lapl3_ap2937_out_color

09_46_31_lapl3_ap2937_out_color_inv

PSTでここまで撮れるならかなり満足です。解像度もピクセルサイズが2μmと小さいので、拡大して見てもある程度耐えうるくらいに、十分に出ています。今回の撮影では分解能を出すために、エタロン位置を、8cmの口径が効くように、かなり後ろにしています。後ろにする理由は前回記事をご覧ください。


その後の処理

撮影後は完全に曇ってしまって時間ができたので、画像処理に移りました。

簡単そうなので先に処理を始めた全景は、その日のうちに済んでXに投稿したのですが、C8で撮影した黒点周りとプロミネンスは新カメラということもあり、思ったより時間がかかってしまいました。天気がイマイチで雲が結構な頻度で通り、少し暗くなった画像をどうするか迷ったのと、画角が広くなった分のエタロンの調整がまだ不十分で、どこまで採用するかを迷ってしまったからです。特に、プロミネンスは静止画にするかタイムラプス化するか迷いました。タイムラプスの処理過程は静止画より遥かに複雑で、前にやったものを思い出しながら、しかもカメラが違うのでパラメータも違い、思ったより時間がかかってしまいました。


まとめ

処理した画像は、まだ一部の個所に不満はありますが、全体としてはそこそこ満足です。これはシーイングがかなり良かったのが主な理由です。このクラスのシーイングで、天気が良く、別の大容量外部ディスクなども用意して、思う存分撮影し、処理もルーチン化して慣れた状態で短時間でできるなら、もう夢のようですね。エタロンの調整は、まだ余地があるならもう少し続けたいと思います。







CP+のセミナーの中で、SharpCapを使うと太陽をリアルタイムでスタックして画像処理ができるので楽だという説明をしましたが、ブログ記事にはしていなかったのでまとめておきます。この記事を書く気になったのは本ブログのコメントで、リュウさんから設定画面を見てみたいというリクエストがあったからです。


太陽の導入

カメラをPCに繋いでSharpCapで太陽を映すまではいいでしょうか?特に昼間の導入は意外に面倒だったりするので、少しだけコツを書いておきます。
  1. まず、赤道儀や経緯台の水平をきちんと取ることは必須です。水平出しは、これ以降の精度全てに効いてきますので、水準器を使ってきちんと水平になっているのを確認します。(補足: 昔の記事で赤道儀の場合は極軸さえ合っていれば水平出しは原理的にどうでもいいと書いていますが、それはあくまで極軸が正確に合わせられる場合です。昼間はほぼ太陽しか出ていなくて、極軸を精度よく合わせることは無理なので、最低限水平をきちんと取ってから始めたほうが遥かに楽です。)
  2. 鏡筒をホームポジションの方向に向けます。ホームポジションは赤道儀や経緯台の機種によるのでマニュアルをきちんと見てもらえばいいのですが、赤道儀の場合は北極星方向、経緯台の場合は北向き水平が多いでしょうか。太陽ファインダーを持っていない場合は、ここはできるだけ精度よく合わせたほうがあとあと楽です。
  3. 経緯台の場合、水平方向は鏡筒に水準器を当てるといいでしょう。
  4. 北向きにするのはなかなか精度が出ません。最近ではスマホにコンパスアプリがついているので、それを使うといいでしょう。その場合、設定で「真北」を選んでください。デフォルトでは「磁北」になっている場合が多いので、これだと6−7度ずれてしまいます。
  5. 次に進む前に、ここで重要な確認です。望遠鏡は太陽を見ることができる状態になっていますか?白色光の場合は太陽用減光フィルター、Hα線の場合はエタロンとブロッキングフィルターなど確実に付いていますか?私は必ず指差し確認をするようにしています。慣れてしまうとどうしても確認が疎かになる可能性が出てくるからです。
  6. 次に、カメラを鏡筒にセットし、カメラをPCに繋ぎます。SharpCapの上部メニューの「カメラ」から接続したカメラと同じ名前のカメラを選択します。
  7. ここまできたら、やっと赤道儀や経緯台の自動導入を使って、太陽を導入します。昼間の太陽導入は安全のために機能的に制限されている赤道着や経緯台が多いので、その制限を解除します。解除方法は機種に依ります。
  8. 必要なら導入前に念のため、赤道儀や経緯台の現在位置の設定と、時刻の設定を見直してください。現在位置や時刻がずれていると、これ以降導入がズレが出る可能性が高いです。緯度と経度を入力する場合は、スマホのコンパスアプリなどで今いる場所の緯度経度を確認できるので、その値を入力するのが楽です。
  9. 太陽を自動導入後、SharpCapで画面を確認しますが、大抵の場合は太陽は画面内に入ってこないと思います。
  10. 太陽ファインダーを持っているなら、太陽光がファインダーの投影板の真ん中に来るように、赤道儀の場合は架台部分の「ネジ」を使って水平方向と垂直方向を合わせます。この時点ではモーターを使わないように注意してください。この時点では、設置時の赤道儀の極軸からのズレを補正するためです。経緯台にはネジがついていないと思いますが、ネジの代わりに三脚をの足を伸ばしたり、水平にずらしたりして、水平方向や垂直をある程度合わせてもいいでしょう。
  11. 太陽ファインダーがない場合は、次のようにSharpCapの画面で確認するしかありません。
  12. 太陽ファインダーの真ん中に来たら、SharpCapの画面に入ってきているか確認してください。露光時間は機材に依りますが、1msとかかなり短くていいはずです。ゲインも0とかせいぜい200(=20dB=10倍)までで大丈夫かと思います。
  13. 太陽が画面内に入りかけているか確認するために、SharpCapの右側パネルのヒストグラムのところにあるオートストレッチボタンを押して、画面を明るくします。端の方が明るかったりしたら太陽が近くまで来ているということなので、ここからはモーターを使って明るいのが真ん中に来るように合わせます。太陽が入ってきて、極端に明るくなったら、今一度オートストレッチボタンを押して明るさを調整します。太陽の一部でも入ればあとはモーターで真ん中に持ってくるだけです。
  14. 最後に、赤道儀もしくは経緯台の追尾設定を、デフォルトの恒星から太陽に変更するのを忘れないでください。

ピント合わせ

太陽が導入できたら、次はピントを合わせます。ピント合わせも少しコツがあります。
  1. 赤道儀や経緯台のモーターを利用して、見たい位置に太陽を持ってきます。
  2. SharpCapの画面を見ながら、とりあえずそこそこフォーカサーなどでピントを合わせます。
  3. SharpCap右側パネルのヒストグラムで、オートストレッチをかけます。
  4. ヒストグラムの3本ある線の、左の線を背景光を表す左のピークより少し右側に、右側の線をヒストグラムの盛り上がりの右端くらいに合わせます。
  5. 画面を見ながら、真ん中の線を少し右に寄せ、細かい模様がよく出るところを探ります。グラフが下に凸の形になるはずです。
  6. ピントを微調整します。
スクリーンショット 2025-05-11 105533
ヒストグラムで調整するとこれくらいになるので、
かなりピントが合わせやすくなるはずです。


必要ならフラット化で見やすく

もし画面全体が太陽表面だけを見る場合(太陽の縁より外が画面に入っていない場合)は、常時フラット補正をしておくといいでしょう。これを行うことで、上記ピント合わせも遥かに精度よく見ることができます。
  1. 黒点周りなど、太陽表面の見たいところを赤道儀のモーターを使って導入する。
  2. 鏡筒のフォーカサーでピントをかなりずらす。その際、つまみをどちら向きに何回転くらい回したかを覚えておくといいでしょう。
  3. ボケボケになったところで、SharpCapのメニューの「キャプチャ」の「フラットフレームキャプチャ」を選びます。
  4. 出てきた画面でフラット撮影の設定をします。枚数は16枚とか32枚もあれば十分でしょう。スタートボタンのすぐ下の「撮影後新しいフラットを適用する」とかいうオプションにチェックを入れておくと楽です。
  5. スタートボタンを押します。
  6. フラットが適用されていることを、画面(真っ白になるはず)や下部に出ているヒストグラム(一本の細い山になるはず)で確認します。
  7. 画面下部に出ているヒストグラムを閉じ、ピントを元に戻します。ピントの再調整は、必要なら上の手順に従ってください。今回は太陽表面の輝度差が補正されているので、かなり合わせやすくなっているはずです。

これでセンサーやフィルターのホコリ、太陽表面の輝度の違い、エタロンの中心波長のずれで見えにくくなっていたエリア、ニュートンリングなどが補正され、圧倒的に見やすく、コントラストを上げて撮影できるようになります。この状態では、露光時間やゲインはある程度変更できますが、あまりに違う設定の場合はフラットを取り直してください。また、位置などが大きくズレると補正もずれてしまうので、その場合もまたフラットを取り直してください。


SharpCapの撮影設定

太陽が導入できてピントもあったなら、太陽が見えているはずです。まずはカメラの設定をします。
  1. モードはモノクロカメラならMONO16一択です。カラーカメラの場合はRAW16でしょう。
  2. 明るすぎたり暗すぎたりしないように、露光時間とストレッチ度合いを今一度合わせます。
  3. 露光時間は撮影のことも考え1ms程度、ゲインは0 ( = 0dB = 1倍) とか100( = 10dB = ~3倍) から、せいぜい200( = 20dB = 10倍) くらいまでで、ゲインがその範囲に入らなければ露光時間を長くしたり短くしたりします。適度な明るさとは、ヒストグラムで見て山が右も左も切れていなく、かつ山が全体的に広がっている状態です。
  4. ストレッチは適時オーとストレッチボタンを押します。露光時間やゲインを変えたとき、雲が通過して画面の明るさが変わった時も押すといいでしょう。


太陽画像のリアルタイムスタック

明るさが適度に調整出来、ピントもあっていたとしても、まだシャキッとした画像にななりません。ここでいよいよライブスタックを開始します。
  1. メニューの「ツール」の「太陽/月/惑星のライブスタッキングと強化」を選択します。
  2. 出てきた画面で「Sharping&Adjunstment」を選んで、下の画面を参考に調整します。
  3. 左側の「Gaussian Wavelet Sharpening」は十分な解像度が出ているなら「Fine」を上げるだけでほとんど大丈夫です。Level1以降は画面を拡大しながら上げてもいいですが、たいていは強すぎるのでほどほどにした方がいいと思います。画面を引いてみる場合と拡大してみる場合は、いいと思われる設定は違うと感じると思います。好みで設定すればいいと思いますが、私は拡大したときに強くなりすぎずに、引いてみたときにあっさりしすぎなくらいでちょうどだと感じています。
  4. 同画面右側の「Image Adjustments」はかなり便利です。でもその前に、オートストレッチをリセットしてヒストグラム画面で出ている曲線をきちんと直線にするのを忘れないでください。ヒストグラムで画像調整してしまうと、画像を保存するときに二重に調整効果がかかってしまって、変なことになる場合が多いです。
  5. 画面が明るすぎたり暗すぎたりするときは「Brightness」を調整します。「Gamma」は見栄えに大きく関係するので、毎回いいところを探してください。
  6. その後は好みで「Solar Colorization」をオンにするとカラー化されます。カラーの度合いはあまりいじることはできないはずです。
  7. 次の「Corona Boost」は、全景の場合はもうデフォルトオンでいいでしょう。ただし雲などが通過するとずれて強調されたりするので、その場合はオフにしてください。「Radius Offset」は適時変えてみて、いいところを選んでください。これも好みかと思います。

スクリーンショット 2025-05-11 113714

次のタブは「Frame Filtering」です。これでラッキーイメージ的なことができます。下の画面では250フレームにわたって画質の良さを評価して、上位85%をスタックするという意味です。
スクリーンショット 2025-05-11 113731
ここに出ているグラフはピント合わせに利用することもできます。主にコントラストを見ているようなので、特に全景の場合は太陽と背景のコントラスト比に比例して数値が出ます。言い換えると、ピントを前後させて、一番値が大きいところがピントが合っているところということです。先に説明した方法でうまくピントが出ない場合は、こちらを利用してみてもいいかもしれません。

最後は「Stabilizatin/Alignment」です。私はガイド鏡を使ってPHD2の太陽バージョンでガイドすることが前提なので、個々の設定はかなりシンプルにしています。こうしないと、PHD2とけんかしたり、正しい状況が見えにくかったりするからです。
スクリーンショット 2025-05-11 091737
全景の場合は「Stabilization Mode」は「Planet/Full Dis」のほうがいいのかもしれませんが、「Surface」でも普通にズレずにスタックできています。「Stacking Mode」も「Single Point」で十分なようです。というよりも、雲が来るとどんな設定でもだめで、雲が来なければどんな設定でもいいと言うような印象です。

その一方、フル設定だと以下のようになると思います。今回の記事のために設定してみただけなので、あまりあてにしない方がいいかもしれません。上で書いたように、ここまでしてもアラインメント精度はあまり違いがない印象です。いい時はいいけど、ダメな時はどう設定してもダメっぽいです。「Stabilize to cente...」はカメラの画角の中に太陽全景が入っていさえすえば、太陽を常に画面中心に持ってきてくれます。タイムラプスなどの時は便利だと思いますが、カメラの画角から太陽が出てしまったときは途端に像が崩れます。問題はこのオプションがオンになっていると、画角の端まであとどれくらい余裕があるのかわかりにくいことです。

「Track Planet with Camera ROI」は普段ROIを使うことがないので、私の場合は意味がないです。ROIで画角を制限したときに、fpsが上がればいいのですが、実用的なROIの範囲ではfpsは変わらないので、フルで撮影するようにしています。動画ファイルが大きくなりすぎるなら、ROIを設定するのもありだと思います。

さらにチェックしていない「Re-align...」と「Overlay...」は試してみましたが、何が変わるのかいまいちよくわかりませんでした。モノクロ撮影だからなのかもしれませんが、よくわかりません。

スクリーンショット 2025-05-11 113509

最後、「Time Lapse」タブですが、これもまだあまり試してはいません。できるだけ階調良く保存したいのでフォーマットはSERかTIFFです。でもSERではバグなのか、いまだにうまく保存できないようなので、今がにTIFF一択です。

「Apply Display Histgram...」はここではオンになっていますが、オフの方がいいでしょう。これがオンになっている、もしくはヒストグラムでリセット状態のまっすぐな線になっている場合以外は、たとえTIFFフォーマットだとしても8bitで保存されると下部のノートに書かれています。

「Create short animated GIF...」がオンになっていますが、いまだにうまくGIFファイルが生成されたことがありません。オフでいいかと思います。

あとは何秒ごとに画面を保存するか設定してスタートボタンを押せばいいのかと思います。動画よりもはるかにファイルサイズが小さくなるので、多少間隔を短くしても大したファイル量にはならないでしょう。「Reset stack after...」は経緯台の場合には画面の回転を防いで枠が回っていくのを防ぐことができるので、うまくフレーム数を設定してみるといいでしょう。ただ、タイムラプス撮影をするなら、あえて回転を見たいとかでなければ太陽の場合は素直に赤道着を使った方がいいかと思います。

スクリーンショット 2025-05-11 120116

いくつかはうまく動かない機能があるので、私の環境が悪いのか、バグなのか不明ですが、タイムラプスに関してはまだそこまで期待しない方がいいのかもしれません。

右から二つ目のタブで設定が3通りまで保存、再現できます。設定を変えた時の比較などに使えるので随時使うといいでしょう。


まとめ

以前は惑星も太陽も画面センターにキープできる機能が便利で、FireCaptureで撮影することが多かったのですが、SharpCapの機能が圧倒的に進んでしまい、少なくとも私は太陽用にはもうSharpCapオンリーです。今回はかなり基本的な太陽の導入の仕方から解説したので、よかったら参考にしてください。私なりのテクニックも随所に入れ込んでいます。







4月26日と27日の土日は太陽三昧でした。特に26日は朝から1日中快晴で、多くの撮影と機材のテストができました。26日の撮り逃し分を27日に撮ったのですが、風が強くて結構大変でした。


足回りの強化

待ちに待った週末の休みです。しかも土曜は快晴の予報。実際、金曜夜の23時頃から晴れてきて、朝までSCA260とRedCat51+SWAgTiで撮影してました。SCA260を出したので、赤道儀はCGX-Lと大型のものになります。いつも太陽でC8を載せて使っているCGEM IIよりも一回り大きいので、安定度が増すはずです。太陽撮影時に細かい揺れがちょっと気になっているので、いい機会だと思い、出しっぱなしのCGX-Lを使うことにしました。

IMG_1214

ついでに、今の構造で一番弱そうだと思われるC8下のVixen規格のアリガタを、Losmandy規格の幅広のものに載せ替えました。それでも鏡筒バンドの下部の接続部が一番細くてそこがネックになりそうなので、以前VISACでやったような、真ん中のネジ加えて2本のイモネジを左右に入れて、押しネジ状態にして強度を増しています。

IMG_1194

実際かなり揺れは収まったようで、PHD2のガイドグラフを見てても明らかに静かになりました。ただし、風の状況などにもよるので、もうしばらく様子を見てから結論を出そうと思います。


この週の目標

今週末にやりたいことは
  1. いつもの口径20cmのC8+ASI290MM+PSTでプロミネンスを1時間撮影し、ベストの静止画を作り、あわよくばタイムラプス映像を作る。
  2. 同セットアップで黒点周りを1時間撮影し、ベストの静止画を作り、あわよくばタイムラプス映像を作る。
  3. 太陽減光フィルムをC8先端に取り付け、PST部分を2倍のバローに置き換え、粒状斑の撮影を1時間程度。
  4. 口径8cmの鏡筒+PST+ASI290MMで、太陽の全景を見ながら、手持ちの2つのPSTを比較。
  5. 同セットアップで、太陽の全景を見ながら、エタロンの位置の違いで分解能が変わるかのテスト。
  6. 同セットアップで、ベストの選択肢で太陽の全景を撮影。
  7. 同セットアップで、SharpCapのリアルタイムスタックで撮影したらどうなるかのテスト。
  8. PST付属の4cmと、口径8cmで分解能は得するかの再検証。
  9. C8+ASI290MM+PSTに戻して、エタロン視野拡大の初期テスト。
と、結構な量があります。


1時間の撮影を3本

午前中のシーイングのいい時を逃さないために、まずは撮影で1と2と3です。この日のシーイングは普通か、それより少しいいくらいでしょうか。朝だからといって、必ずしもものすごくいいというわけではなさそうです。

大きなプロミネンスがいくつも出ていますが、いいシーイングを探すために撮影場所を一箇所に絞って長時間撮影したいので、全部のプロミネンスを撮影することは大変です。とりあえず今回は一番見栄えの良い、リング状に広がっている10時半方向のものを選びました。太陽周辺に沿ってかなり広がっているので、カメラの横手に入るように向きを変えて撮影しました。

露光時間は1.25ms、ゲインは100で、1ショットあたり200フレーム撮影しています。1ショット撮影した後に30秒のインターバルが入って、トータル120枚撮影しました。これまで誤解していたのですが、SharpCapで指定できるのはインターバルタイムなので、例えば何かのトラブルでフレームレートが落ちたりするとその分撮影にかかる時間が増え、1枚1枚の間隔もずれてしまいます。1枚目が7時46分22秒、120枚目が8時54分30秒なので、1枚1分計算より8分8秒余分にかかっています。これを120枚で割ると、1枚あたりの平均撮影時間は4.07秒ということになります。タイムラプス映像のためには、フレーム数で指定するより撮影時間で指定する方がいいのかもしれません。できればキリのいい等間隔で、フレーム枚数も揃えたいのですが、可能なのかどうかまだ調べられていません。

撮影を開始て少し落ち着ついたので、1時間後にアラームかけて、ここで自宅に入り朝食をとりながら少しのんびりします。1時間後、アラームが鳴って続いて黒点の撮影です。この時点で午前9時くらいです。条件はプロミネンスの時と同じで、30秒インターバル毎に200フレームでトータル120枚です。

こちらも撮影を開始すると時間ができるので、早速先ほどのプロミネンスの画像処理を並行で進めます。とりえあえず選別のために、全部を上位90%をスタックします。AutoStakkert4!でのスタックは結構時間がかかり、120枚をバッチ処理すると1時間では収まりません。待っているのも時間がもったいないので、処理ができた端からImPPGにかけてチェックしていきます。

見たいのはシーイングの度合いです。やはりそこまでいいわけではありませんでしたが、中には飛び抜けて分解能が出ている画像が何枚が見つかりました。なので、この時点で少なくとも静止画用の画像は確保できたと思って良さそうです。

そうこうしているうちに黒点の撮影時間が終わり、続いて粒状斑の撮影に移ります。減光フィルターを鏡筒先端に取り付け、PSTを外して、2倍のPowerMATEを付けて午前10時20分くらいから撮影開始です。この撮影中も画像処理を続けました。

その後、黒点周りと粒状斑撮影分も画像をチェックしましたが、この日の粒状斑ぶんは画像処理をする価値がないほどのシーイングになってしまっていました。明らかにプロミネンスや黒点を撮影していたときよりは悪化しています。やはり午前の早いうちの方がシーイングがいいことが多いようです。


静止画

この日の粒状斑撮影ぶんは諦めて、プロミネンスと黒点周りのみ画像処理を進めます。この時点で私としては珍しく粒状斑を撮影した動画ファイルはすべて削除しました。流石に使うことはもうないという判断ですが、それでもまだ少し心配なのは性格ですね。

まずはプロミネンス、黒点共にベストのものを選びます。それぞれ120本のserファイルから、上位90%をスタックし、ImPPGで細かいところを出したものを見比べます。

やはりシーイングは4月5日には程遠かったですが、何枚かは突如分解能がいいものがありそうです。分解能がいいのは10分から20分に1回くらい出てきて、そのいい時は2-3枚続くこともあるいった状況でしょうか。一番いいものでも、4月5日の6つのレベルのうち、せいぜい上から2番目の内の悪い方くらいでしょうか。全体的には4月12日よりは幾分いいのかと思います。


プロミネンス:
静止画のために選んだプロミネンス画像は、8時0分9秒と8時1分15秒。一つ飛ばしの比較的近い2つの画像で、その二つの元の動画のserファイルをTIFFに分解し、再びAS4!で上位75%をスタックしたものを使いました。チェックの最中で、プロミネンスの方には途中で大きな吹き上がりがありそうなことがわかり、タイムラプス映像も楽しみになってきました。

プロミネンスの静止画を仕上げたものですが以下になります。シーイングはそこまで良くはなかったですが、そこそこ細部も出ているので、まあ十分な仕上がりかと思います。

TIFF_lapl3_ap2603_IP_ST_color_inv_cut


黒点周り:
一方、黒点周りの画像はあまり時間的な変化が大きくないので、少し飛ばして9時31分41秒と9時36分38秒のserファイルをTIFFに分解し、AS4!で上位75%をスタックしました。

2つのseeファイルを使った理由は、200フレームだとどうしてもノイズが目立つというのが主です。75%を使ったので結局合計300フレームですが、これでもまだ少しノイジーで、画像処理でノイズ軽減ツールが必須です。ノイズレスにするためには少なくとも500フレームは必要そうですが、1ショットにこれだけ撮影するとディスク容量を食いすぎます。実際今回は、1時間の撮影でserファイルだけで100GB近くになります。3種撮影で300GBで画像処理も含めるともっと大きくなります。現在1TBのSSDを使っていますが、でこれが2倍とか3倍になると考えると今のセットアップではもう無理で、さらに外部の速い接続でのディスクなどが必要になってしまいます。それに付随して、電源やケーブル、ファイルの転送速度などまで考えると、どんどん大変になってくるので、今の所はこの複数のファイルを使うという方法になっています。

結果です。通常のカラーと、反転したもの2枚を載せておきます。

TIFF_lapl2_ap3951_IP_ST_color_2_mod

TIFF_lapl2_ap3951_IP_ST_color_inv

こちらも最良のシーイングからは劣りますが、自分的には十分満足な結果です。


タイムラプス映像

プロミネンス:
続いてタイムラプス映像です。今回は4月5日の分に続き2度目ということもあり、処理手法に関しても大分こなれてきました。前回はいろんなテストも兼ねていたので、1週間ほどかかってしまいましたが、今回はプロミネンスの方は2日後の月曜には動画になるまでに完成し、一旦Xに投稿しています。

手法はこなれたので、仕上げのためのなめらか具合とかも出るようになってきましたが、やはり良シーイングには勝てなくて、分解能に関しては前回の方が上かと思います。プロミネンスは途中で大きな速い噴出があったので、結構なインパクトがあります。こんな面白さがあるのは太陽ならではですね。夜の天体でここまで激しいのは余程のイベントとかでない限り、なかなか無いです。


このタイムラプス動画ができたときに、噴出のところを得意げに妻に見せました。

私: 「見て見て! これすごくない?飛び出てるよ!」
妻: 「うーん、要するに炎でしょ? たき火やるとこんなのよく見るよ。」
私: 「え?... 違う... これ...太陽の...」

残念ながらすごさは全く伝わりませんでした。


黒点周り:
プロミネンスが面白かった一方で、黒点周りはほとんど動きがなく、途中まで処理してやる気を無くしました。このままお蔵入りにしようと思っていたのですが、1時間程度ではこれくらいの動きだということで、カラー化も仕上げもしてないですが、参考程度に公開しておきます。左側のダークフィラメント以外、ホントに動かないのでつまらないです。むしろ、動かないこと自体に価値があるのかもしれません。


やはり動画は、動かない黒点周りよりも、動きがダイナミックなプロミネンスの方が面白いです。

今後は1本あたりを撮影時間をトータル30分くらいにして、プロミネンスの本数を増やし、黒点は静止画だけにするのも手かと思います。動きの少ない黒点の動きを見ようとしたら、最低2時間くらいの撮影時間が欲しいです。


粒状班の再現性

ちょっと時間は前後しますが、先に粒状斑のことを書いておきます。4月26日は10時半頃からの撮影でしたが、この時点でシーイングはボロボロで、処理は諦めました。その晩も晴れていたので、夜はSCA260
に載せ替えてM101を撮影。そのまま27日の日曜の朝も晴れだったので、昨晩は午前3時頃に寝たにもかかわらず、午前6時半ころから起きて、気になっていた粒状斑の撮影のみ再開しました。

ただし、風が部屋の中にいてもビュービュー音が聞こえるくらいだったので、細かい分解能が必要な粒状斑の撮影は厳しそうでした。午前は何度かに分けて30分程度の撮影を繰り返しましたが、結局全部使い物にはならず、もう諦めて撮影を開始して放っておいて外にモーニングを食べに行ったりしてました。自宅に帰ってからは少し雲も出始めたので、もう半分以上諦めていたのですが、風も収まってきた午後1時過ぎに雲の合間に撮影したものが意外なほど分解能がよく出ました。なので必ずしも午前だけがシーイングがいいのではなく、午後にもチャンスはあるということがわかりました。

粒状斑はまだタイムラプスにできる見込みは全くないので、途中曇って暗くなっても構わないですし、ダメだと判断した動画ファイルはすぐに捨てることができます。なのでディスク容量が許す限り撮影して、判断した端から捨てていけば、かなりの時間撮影することができそうです。

午後に撮影したものの中から、分解能が良さそうな4本の動画ファイルを選び、今回は一旦全てTIFF画像に分解するのではなく、PIPPでゲインとガンマ補正をした後に、一つのserファイルに結合しました。合計800フレーム分になります。これをAS4!で上位10%、20%、50%、80%とスタックして、細部出しは同じ条件にしたImPPGを使い、それぞれの画像を比較してみました。

上位画像を絞った方が分解能が出ると思ったのですが、見た限り有意な違いは認識できませんでした。それよりも、ノイズが残るかどうかの差の方がはるかに大きく、10%や20%ではImPPGの炙り出しの時点で粒状のノイズが目立ってしまい、ノイズ軽減処理が必須になりそうです。50%や80%ではノイズ感はかなり軽減され、ノイズ軽減処理なしでもなんとかなりそうです。

これに関連して、最近はImPPGの「Lucy-Richardson deconvolution」の「Sigma」の値をいつも最低の0.5にして使っています。これを少しでも上げると、つぶ状のノイズが一気に目立つようになるからです。このことは結構以前から気づいていて、大きな値はシーイングが悪く分解能が出ていない時には有効のですが、最近のようにシーイングいい時を選べるようになると、デフォルトの1.3でも仕上がりの分解能が劣ってしまいます。さらに最近の撮影のようにフレーム数が少ないとつぶ状のノイズがどうしても目立ってしまいます。シーイングを選んで撮影したときは結局0.5一択になってしまい、ImPPGを使う意味が薄れてきてしまいました。

そのため今回はPixInsightのMultiscaleLinearTransformでwavelet変換をしてみました。Registaxでも良かったのですが、もう流石に古すぎるのと、PIのMLTの方がもう少し細かいパラメータ設定ができること、将来的にContainerを使ってバッチ処理もできることなどが理由です。

MLTで画像処理してみると、先週の4月19日に撮影したものよりも少し劣る程度で、一応は粒が見えるくらいの画像が得られました。

13_34_29_pipp_lapl3_ap3858_PI_cut._modjpg

粒状斑については、結局二日かけてもベスト更新はなりませんでしたが、これである程度の再現性もある程度あることがわかったので、次はもう少し条件を変えてみる予定です。


まとめ

今回の記事は目標の1から3までです。残りの4以降もまだまだ盛り沢山なので、一旦区切って今回の記事はここまでにしておきます。

とにかく、プロミネンス画像と黒点画像はコンスタントに撮れるようになってきました。タイムラプス映像も工程がこなれてきたので、処理にかかる時間は大幅に減っています。次の記事の分はすでに大体のテスト結果が出たのですが、その結果を元にまたやりたいことが出てきてしまいました。連休中に進められるといいのですが。





黒点周りのタイムラプス映像のための画像を処理していてい、とても面白いことに気づきました。これは今後の分解能出しに大きく影響しそうです。


短時間で大きく変わる分解能

全く同じ条件で撮影しているのに、1枚1枚の画像の分解能が全然違うのです。例を示します。

こちらはある時刻10時42分のものです。200フレーム撮影したもののうち、AS4!で上位90%をスタックし、ImPPGで細部出しをしています。かなり解像度が出ているのがわかります。
10_42_19_lapl2_ap3983_out

次はその1分後のものです。全く同じ条件でAS4!でスタックし、ImPPGでこれも全く同じパラメータで細部出しをしています。何も変えていないのに、ボケボケです。
10_43_23_lapl2_ap3860_out

次はさらに1分後です。再び解像度は復元しています。
10_44_28_lapl2_ap3962_out

わずか1分でここまで変わっていいのかというくらいの違いです。これらの例の他にも、解像度が悪いのが3枚ほど続き、復帰しているなどもあります。


2時間の中でベストとワースト

120分の中で、ベストの11時46分5秒のものと、ワーストの11時16分55秒のものです。処理条件は上の3枚と全く同じです。ここまで違っていいのかというくらいの違いです。
11_46_05_lapl2_ap3983_IP2_13

11_16_55_lapl2_ap3756_out


分解能が変わる原因

この突発的な解像度の変化の原因は、いくつかの可能性が考えられます。
  • シンチレーションの悪化
  • 風で揺れた
  • 何かの拍子に地面が揺れた
  • たまたま機材の不調などな
などでしょうか。

これらの分解能の違いはリアルタイムで画面を見ていた時は、あまり違いに気づけませんでした。今回、ImPPGで細部出しをして、そこで比較していいものと悪いものを動画に戻って比べて見てみると、ああなるほどと思ったくらいです。

分解能が悪くなるのは、2時間の撮影中のある時間帯だけに起こっているのではなく、最初から最後までバラバラに発生しています。こう考えると、
  • 地面の突発的な揺れがこんなふうにバラバラの時間で満遍なく発生するとはあまり考えられません。
  • また、風の場合は画面が大きく揺れることがわかっていますが、分解能が悪い時の動画を生で見てみると、どうも細かい揺れが多いように見えます。
  • 機材の揺れだと事故的に単発で起こるか、もしくは何かが原因で周期的に起こるかなどです。短髪にしては頻度が多すぎます。また、ばらついてはいるものの、周期的に起こっているわけではないようです。
なので、とりあえず今の所はシーイングの時間変動と考えるのがもっともらしいと思っていますが、もし仮にそうだとしたら、シーイングが分単位でここまで変化するとは本当に驚きです。シーイングが時間で変わることは知識としては知っていましたが、30分とか、せいぜい早くても10分とかいう単位だと思い込んでいました。今の所時間スケールはまだはっきりとはわかりませんが、分かそれ以下の時間でで大きく変わると考えて良さそうです。

こうなると今後の撮影方針はかなり変わってきます。これまではいいシーイングを探して、3-4時間の中で数十分おきに撮影したりしたことはありました。その時は明確な差は判らなかったので、それ以降いいシーイングを探すのはあきらめてしまっていました。今回の結果から考えると、数十分おきとかではいいところを探しきることはできなかったのでしょう。


分解能の時間のばらつき具合

120枚の分解能の内訳ですが、
  1. ベストに近いもの: 5枚
  2. ベストクラスからは劣るけれども、そこそこいいもの: 15枚
  3. 特別いいわけではないけれど、普通にいいもの: 39枚
  4. それより分解能があからさまに劣るもの: 39枚(前々々回のブログ記事で示した、最初の時間の撮影で1000フレームで仕上げたものはこのランクの中の悪い方か、次の5のランクの中のいい方くらいでした)
  5. 仕上げには絶対使いたくないもの: 17枚
  6. ワーストクラス: 5枚
といったところでしょうか。

ベストの5枚の時間はそれぞれ: 
  • 11時5分1秒
  • 11時43分54秒
  • 11時46分5秒
  • 11時55分48秒
  • 12時26分3秒

ワーストの5枚の時間はそれぞれ: 
  • 10時43分23秒
  • 11時16分55秒
  • 11時19分5\4秒
  • 12時27分8秒
  • 12時28分13秒
となっているので、少し近い時間帯もありますが、そこまで偏っているわけではなくて、結構散らばっているのがわかるかと思います。

せっかくなので、典型的な画像も載せておきましょう。順に上の順位の1から6の中で、それぞれ真ん中らへんのものを選んでいます。

1_10_45_33_lapl2_ap3969_out
2_11_11_30_lapl2_ap3983_out
3_12_10_54_lapl2_ap3858_out
4_12_20_38_lapl2_ap3952_out
5_12_08_44_lapl2_ap3915_out
6_11_19_04_lapl2_ap3906_out

ある程度正規分布に従いそうなので、数多く撮影して一番いいものを選ぶというので、これまで適当な時間を一本だけ撮影するよりは、大幅な改善が期待できそうです。


ベストの200フレームの中で

あともう一つ、ベストと思われる11時46分5秒の200フレーム撮影のうち、ベストと思われるものとワーストと思われるものを示しておきます。一本のserファイルを200枚のTIFF形式に分解し、個々の画像にImPPGで細部出しをしてみました。

11_46_05_102_out

11_46_05_182_out

わずか数秒の撮影中にも、分解能のいいもの、悪いものが存在するようです。この200フレームを、いいと思うものと、悪いと思うものの2種類に分けてみたのですが、いい時も悪い時も10枚くらい続くことが多かったです。ということはいい時と悪い時が0.3-0.4秒おきくらいのタイムスケールで替わっていると考えることができます。まだ今回だけの話なので、これがどこまで一般的かはわかりませんが、もしこのタイムスケールが本当だとすると、想像していたよりもはるかに速く入れ替わっているという印象ですです。


4月5日の評価

その後の別の日の連続撮影などから分かったのですが、4月3日は(朝ということもあるでしょうが)基本的に平均してかなり分解能よく撮れた日だったのかと思います。分解能が悪かった日も、機材や画像処理の条件は4月3日と同じで、さらに特に風が強いとかでもなかったので、少なくともシーイングが大きく変わったと考えてよさそうです。このような日の場合は、ほとんどの時間帯の分解能が悪くて、ごくごく稀に分解能がいい時があるというような感じです。これまでたくさん撮影してきましたが、実はほとんどの日は、このようなシーイングがあまりよくない状態だったと思われます。たまによく撮れた日は、平均してシーイングがよかったのでしょう。でもベストでは全然はなかったはずです。

「太陽撮影はシーイングがいい時間帯を見つけて撮影すればいい」というようなことは聞いていたのですが、この意味が実は全くわかっていなかったことが、今回よくわかりました。シーイングが特別いい日でなくても、本当にシーイングがいいかなり短時間の瞬間があるということがやっと理解できました。これまでこんな短い時間で比較して選んだことはなかったので、いい瞬間に巡り会えたことはほぼなかったと思っていいと思います。

4月5日の結果から、シーイングは、1分あればいい状態から悪い状態へとポンポン変化して、さらに突き詰めると、0.1秒とかいうスケールでいい悪いが入れ替わっても全くおかしくないということがわかりました。もう少しサンプル数は増やしたいですが、だいぶん正体が見えてきたので、実際の撮影間隔をどれくらい取ればいいかがある程度決定できそうです。


いいシーイングの威力

2時間の撮影の中でベストを選ぶのと、適当な時間にたまたま撮ったものを比べてみましょう。まず、タイムラプスで撮影した120枚の中で分解能がベストと思える、11時26分5秒のものを処理したものです。露光時間1.25msで、200フレーム撮影したものです。60FPSくらいは出ているので、3-4秒間にわたり撮影したことになります。200フレームのうち、さらに(AS4!の選別がまだ信用できないので)目で91枚を選別したものをスタックしています。
11_46_05_lapl2_ap3963_IP_ST

次に、前々回のブログに載せた、この日の最初の方でに1000フレームで撮影したものを下に再掲載して、比較してみます。露光時間は同じですが、60FPSとすると20秒くらいに渡って撮影しています。そのうちAS4!で上位75%を採用しているので、750枚のスタックになります。
07_52_22_lapl2_ap3839_c

比較すると、上の方がわずか91フレームながら、圧倒的に高解像度なのがわかるかと思います。下の方は塗り絵みたいで気持ち悪いです。でも最初の記事を書いたときはこれでも分解能はいい方だとしんじていました。

もちろんノイズ的には少数フレームの方が不利なので、軽めのノイズ処理をしていますが、仕上がりは比べるまでもないと思います。ベスト画像を選ぶことが、いかに大事かがわかるかと思います。

いい時間を選ぶことでかなりきれいに出たので楽しくなってしまい、91フレームのものを、色反転したもの、さらにモノクロとその反転も作ってみました。
11_46_05_lapl2_ap3963_IP_ST_inv
11_46_05_lapl2_ap3963_IP_ST_mono
11_46_05_lapl2_ap3963_IP_ST_inv_mono

ここまで出ると、こうやっていろんなパターンを作る甲斐もあるというものです。ただ、こうやって見て改めて思うのは、PSTのエタロンの限界です。どの画像もそうなのですが、上の方とか右の方は、やはり波長がずれていて、分解能も落ちてしまっています。分解能が良くなってくると、その差も目立つようです。ここら辺の改善が次の課題でしょうか。でもそんなに簡単ではなさそうです。

同じく、プロミネンスです。こちらは1分おきに200フレームで30分間撮影したものの中から、ベストなものを選び、AS4!で上位90%を選んでスタックしたものです。

08_44_10_lapl3_ap3959_newIP_ST

次が前々々回示したもので、1000フレームを75%スタックしたものです。
08_00_23_lapl2_ap1030_nodot_c_2

プロミネンスだけでなく、太陽表面が全然違います。分解能がいいと、表面に結晶の花が咲いたような模様になります。上の方の画像の画面の右はやはりエタロンのせいで波長がずれてしまっていて、分解能が全く出ていません。ここまで違うと、うまく出ていない所はもうクロップしてしまった方がいいのかと思います。実際、下の画像は目立たないようにクロップしていました。


まとめ

これまで仕上げ用には最低500フレーム、場合によっては2000フレームとか撮影していましたが、大事なのはフレーム数ではなくて、シーイングがいい時間帯をいかに選ぶかということでした。いい時間帯を選んだ上で、仕上げるのには100フレームもあれば十分だということもわかりました。

これまでなかなかいいシーイングの見つけ方がわからなかったのですが、この4月5日は平均してシーイングがいい日だったので、色々検証することができました。今回は、口径20cmで焦点距離2000mmという機材の分解能に制限されない状態だったので、シーイングがいい状況にきちんと対応でき、その違いを知ることができたと考えてもいいと思います。言い換えると、口径20㎝とかを生かそうとしたら、シーイングを相当選ばないと意味がないということです。

そして、シーイングがいい瞬間は確率的に少ないですが、確実に存在はするので、それを取りこぼさないように長時間で何ショットも取り続けて、その中でベストのものを選ぶのがいいのかと思います。こうすることで、これまで本当に運頼みだった良シーイングを、ある程度確実にものにする方法を得たということになります。その代償として失うものは、余分に使う撮影時間とディスク容量といったところでしょうか(笑)。

ただし、静止画の場合はこれでいいのを選べるのですが、タイムラプスだとベストを選び続けるのは不可能です。これは仕方ないのですが、静止画と動画は画像処理も違う手法が取れるので、そこらへんに解があるのかと思っています。





前回からの続きで、4月5日の太陽撮影の(その2)になります。


4月5日は快晴で雲のない時間帯が続いたので、大量に撮影したものがあって、その処理が長引いしてまいブログ記事を書く速度が全然追いついていないです。しかもその間に次の週末が来てしまい、新たな撮影が追加されてしまいました。前週のタイムラプス映像の処理がやっと終わったところで一旦記事にしておきます。


プロミネンスのタイムラプス映像

今回は太陽タイムラプスです。前回記事で見せた、太陽表面と周辺の画像撮影をした直後から、プロミネンスの連続撮影を開始しました。機材は前回記事の撮影と同じで、口径20cmのC8にPSTを取り付け、ASI290MMで撮影してます。赤道儀はCGEM IIです。

プロミネンスは大型のものの方が変化が見やすいようです。大型のもので、特に長く伸びている淡いところは変化が激しいと予測し、前回記事にも載せた東端に出ているプロミネンスを引き続き撮影することにしました。今回もカメラの長手方向に収まるように、カメラを90度傾けて撮影し、北が右側、東が上側になるようにしています。

PCの画面を見ると、1枚撮影した時よりも長いプロミネンスが伸びて出ているようなので、早く撮影を始めたいところです。撮影間隔と各撮影でのフレーム数は迷いましたが、1分おきに200フレームとしました。トータル時間もまだ決めてなかったので、とりあえず120枚で2時間としておきました。これは途中でやめる可能性も含めてです。

撮影が始まるとしばらく暇になるので、朝食と、もう一本の太陽望遠鏡を準備してました。ここら辺は前回記事に書いてますね。結局のんびりしていたら2時間が過ぎてしまっていて、PCを見たらすでに撮影が終わっていました。ところが、撮影したものを見てみると、30分を過ぎたあたりから少し雲が出ていて画面が暗くなっていたこと、長く伸びるプロミネンスはわずか30分でほぼ消えたこと、その後のシーイングは少し劣ることなどから、最初30分だけで処理することにしました。やっぱり早く撮影を始めれば良かったとこの時点で反省しました。

このプロミネンスタイムラプスの画像処理は、その後1日くらいで終えることができました。今回は静止画と同じく、見栄えがいいようにカラー化しています。カラー化する際、これまで色がなかなか安定しなかったのですが、静止画でいろいろ試して、やっと安定化する目処がついてきました。ここら辺の処理については別途記事にする予定です。

大まかな処理の流れは
AutoStakkert4! -> ImPPG -> PixInsight -> FIJI->ffmpeg
といったような順です。多数枚の連続処理なので、いつも仕上げに使っているPhotoshopだとちょっと面倒なので、今回はPhotoshopは使わないようにしました。
  1. ImPPGは細部出しと位置合わせをしています。プロミネンスは光球面と周辺部のコントラスト比が高いので、これだけでもある程度位置合わせできます。
  2. PixInsightはSolarToolboxで色出しと、Blinkで連番ファイルの書き出しです。
  3. 連続処理はImageContainereとProcessContainerを使っています。
  4. 位置出しは相変わらずFIJIが最強です。
  5. 動画化はffmpegです。

結果ですが、やはりシンチレーションが良かったのでしょう。動画にしてもそこそこ細部が出ています。


わずか30分ですが、プロミネンスの形も、長く伸びた筋も激しく変化しているのがわかります。ツンツン出ているスピキュールも分単位で出たり消えたりしています。光球面の模様に関しては、まだ精度よく出ているとは言えません。これは今後の課題でしょう。

1分おきでの撮影でしたが、これだけ激しい変化なのでやはり30秒ごと、できれば10秒とか20秒ごとでもいいかもしれません。特にスピキュールの出入りは相当速いようで、1分単位だと明らかに短すぎです。

1枚あたりのフレーム数の200枚ですが、この枚数だとやはり少な過ぎで、ImPPGでの細部出しの際に粒状のノイズが目立ってしまったのが気になります。これはフレーム数を1000枚程度まで増やすとかなり改善することはわかっているのですが、今後数時間単位の撮影を考えると、ディスク容量が足りなくなることは目に見えているので、できれば増やしたくありません。少なくとも今回の200枚では、ノイズ処理が必須でした。逆にノイズ処理を前提とするなら、200枚からどこまで減らせるかの方に興味があります。例えば、SharpCapのリアルタイム処理では100枚でもそこそこ見える画像になります。

フレーム枚数を増やすと、1ショットあたりの撮影時間も伸びるので、撮影間隔をあまり短くできないことも問題です。フレーム枚数を増やしても撮影間隔を短くしても、いずれもファイルの総量は大きくなっていきます。画質とディスク容量のトレードオフなのですが、今後もいい落とし所を探っていこうと思います。


太陽黒点周りのタイムラプス映像

プロミネンスタイムラプスの撮影が終了すると、そのまますぐに黒点周りのタイムラプス撮影に移りました。これも1分おきに200フレームで、2時間分撮影しましたが、こちらはそのうちの最後20枚だけ捨てて、約100枚を使うことにしました。

太陽表面は動きが少ないので2分おきでもいいと思っていましたが、まだよくわからなかったので今回は1分おきにしました。でも結果を見る限りかなり動きが速い部分もあり、1分で良かったと思っています。

プロミネンスとの処理の違いは、各種パラメータくらいで、大まかな行程はほとんど同じです。処理はその後数日けかてやっています。ある程度の時点で一度Xに投稿しましたが、コントラストがあまり高くなくて縞模様の動きがあまり目立っていないがどうしても気に入らなくなり、その後Photoshopのアクションの多数枚処理で色を変えたことが、プロミネンスの時の処理からの大きな違いでしょうか。

結果は以下のようになりました。変化がわかるように、25fpsで動画化してあります。短いので、よかったら繰り返し見てやってください。


出来上がった映像は、自分的にはかなりインパクトがありました。太陽表面はそこまで動いていないと思っていたのですが、一部は非常に激しく動いています。この激しく動いているところは、プロミネンスやダークフィラメントに相当する部分なのでしょうか?同じような模様に見えても、動きの差が場所によって全然違っています。

後半には小さいですが、一部フレアと思われる明るいフラッシュが見えています。フレアだとしたら、私としては初めて撮影できたことになります。


まとめ

今回、処理に思ったより時間がかかりましたが、できた太陽タイムラプス動画はすごいインパクトがありました。ずっと見てても飽きません。特に黒点周りの方は、最初の動画バージョンができた時に1時間くらい見続けていて、どこが面白くてどこの処理を変えたらいいとか、ずっと考えてました。

ちょっとした変更がとても大変だと言うことも今回実感しました。動画にして始めて判断できるところもあり、気に入らなくて途中のパラメータを触ろうとすると、最後までの処理を再び延々とやり直しになります。

今回時間をかけた甲斐もあり、方針も方法も大分見通しがついてきたと思います。今の機材でどこまで出せるのか、もう少し挑戦したいことがあるのでしばらくは太陽を続けようと思います。

ちなみに、この日の撮影だけでファイル総量は181GBにもなってしまいました。使わなかった動画ファイルを捨ててもこの量です。これからずっとタイムラプスを続けるとしたら、ちょっと考えたくなる量です。

次の記事はカラー化のことを書いておこうと思っています。











このページのトップヘ