ほしぞloveログ

天体観測始めました。

タグ:ナローバンド

前前々回の記事でクワガタ星雲のSAO合成をしました。



せっかくなのでいつものようにAOO合成もするのですが、普通にAOO合成をするとHαの淡い構造とかが一切出てきません。これが不満で、色々試してみました。


Hαの情報量

AOO合成をして、オートストレッチすると大体これくらいです。
Image21s

きちんとクワガタの形が出ています。でも、Hαだけの画像を見るとまだまだ模様がいっぱい残っているんです。

Hα画像を強オートストレッチしてみます。
FILTER_A_mono_drizzle_2x_integration_ABE1_ABE2_ABE4s
すごい模様が出てきます。一番暗いところが背景だとしたら、多少なりとも明るいところはなんらかのHα成分が存在していると考えていいでしょう。普通にAOO合成した画像に、このHαの模様が活かされ切っているとはさすがに言い難いのかと思います。今回はこれをどこまで表現できるかやってみたいと思います。


まずはどこまで出そうか、テスト

まずAOO合成させたものを、強オートストレッチして、さらに微調整します。
Image21_strongs
ここらへんまで出せたらHαを使い切っていると言えそうですが、いくつか問題点があります。
  1. 右真ん中に大きな黒い窪みがある。
  2. 赤がサチりかけているところがある。
  3. 星がうるさい。
くらいでしょうか。一つづつ片付けます。


1. フラット化の大切さ

まず1の黒い窪みですが、普通にAOO合成したら対して問題にならないのですが、淡いところを頑張って出そうとすると目立ってしまいます。これはOIII画像に残っていた、ε130Dの迷光の残りのようです。今回は撮影時に鏡筒にフードもつけていますし、もちろんフラット補正もしています。それでも強あぶりで、これくらいのフラットの誤差が出てくるようです。ここまででもHα、OIII共にABEの1次と2次と4次をかけていますが、さらにOIIIにDBEをかけて窪みをとることにしました。その結果が以下になります。
Image24_strongs
窪みは目立たなくなり、さらにもう少し炙り出すことができるようになりました。

しかしながら窪みが目立たなくなったことで、今度は右上に注目すると、赤が構造なしでのっぺりしている気がします。本当にHα成分があるのか、カブリなのか見極めが難しいところです。仮にカブリだとすると、ここだけをうまく取り除くのは結構難しそうです。

今回は、ABEの2次を再度かけ、右上と、左下の赤も少し緩和するようにしました。もっとはっきり除いてもいいのですが、そもそもここら辺の領域を強度に炙り出しいる参考画像がほとんどなく、何が正解かよくわかりません。これ以上やると恣意的な操作になると判断し、今回はそのままで残しました。
Image24_ABE1s
こういったカブリ問題は、将来PixInsightのMARSプロジェクトがうまくいったら解決するのかもしれません。



情報を余すところなく引き出して炙り出す場合、上の操作のように「正しい背景にするというよりは、あぶり出しやすいように、できる限りあらかじめフラット化させておく」方向になるのかと思い思います。そのため、フィルターやセンサー面についているゴミはうまくフラット補正で除けないと、強あぶり出しの際にとんでもなく目立ってしまったり、周辺減光や迷光もフラット処理がうまくいかないと、そこの輝度差で制限されてしまって炙り出しが十分できないなど、致命的になる可能性があります。

先日の記事のように
最近はソフトの力でかなりの補正が効くようになってきていますが、BXTは分解能は出せても淡いものを出すことにはほとんど助けになりません。ソフトで補正が効かないこともたくさんあり、今回のように淡い構造を引き出し切ろうとすると、光学機器の段階での丁寧な汚れの除去や迷光処理、確実なフラット補正がとても大切だと言うことも肝に銘じておきたいものです。

次に、SPCCでナローバンドを選び、AOOの正しい波長と、手持ちのフィルターの波長幅を入力します。重要なことは、ニュートラルバックグラウンドをどこにするかです。プレビューで一番暗いところを選択して「Region of interest」に設定しておいた方がいいでしょう。これをしないと、赤が再び出にくくなったり、暗いところが緑がかったりしてしまいます。RGB画像を別撮りなどしていない場合は「Oprimize for stars」にチェックを入れておくと、星の色を優先的に最適化するとなっていますが、試したところ少なくとも今回は大きな違いはわかりませんでした。SPCCがうまくいくと、赤がかなり残った状態で色バランスが取れるようになります。


2. 恒星にはBXT

次に2の星がうるさいことですが、やり方は色々あると思います。今回は簡単にBXTを使ってしまいましょう。恒星も併せて十分にあぶり出しても、恒星自身が小さければ、全体を見た時のうるささは緩和されるはずです。今回はHαの淡いところを画面全体で見せたいので、トリミングやバブル星雲のところのみを拡大することなどは考えていないです。そのためSAO合成の時よりもBXTの効果は緩和させて
  • Sharpen Stars: 0.25, Adjust Star Halos: -0.30, Automatic PSF: on, Sharpen Nonsteller: 1.00
としました。


3. ストレッチは迷うところ

最後に3のサチり気味(=飽和気味)の赤をどう扱うかです。ストレッチをいかにうまくするかと言う問題です。

既に赤は色が十分出ているので、ArcsinhStretchは色が濃くなりで使えませんでした。意外なのがMaskedStretchが本来マスクで、本来はきちんとサチるのを保護してくれるはずなのに、赤のサチりを強調してしまい使えなかったことです。結局ここでは、HistgramTransformationで恒星が飽和しない範囲で軽くストレッチして、ここでStarNet2で恒星と背景を分離し、その後背景のみ必要なところまで強調しました。その後、私の場合はPhotoshopに引き渡して最終調整します。


仕上げ

最後のPhotoshopは個人の好みによるところも大きいでしょう。今回は赤の淡いところを残します。OIIIの青を少し持ち上げて色調を少しでも豊かに見せるのは、いつもの手段です。赤ももう少しいじって、強弱をつけたりします。それでも色相(RGBをそれぞれどれだけストレッチするかと、各色のブラックポイント)自体はSPCCで決めたので、それ以上は触っていません。

結果です。
Image24_ABE1_SPCC_BXTSS025_HT2_s_cut

元がHαとOIIIの高々2色なので、前回のSAOと比べてもどうしても赤でのっぺりしてしまうのは避けられません。実はAOOにする前に、なんとかSIIを使えないか、いろいろ比率を変えて試しました。複雑な比率にして、そこそこよさそうな候補はいくつかあったのですが、結局AOOのシンプルさを崩すほどいい配色は見つからず、結局今回はSIIは使わずじまいです。いつかHαとOIIIとSIIまで使った擬似RGB配色で自然に見える組み合わせが見つかるといいですが、少なくともAOOを凌駕するものでないとダメだと思うので、そんなに簡単ではないと思います。

今回のHαを余すことなく引き出すAOOですが、懸念事項の一つは画面全体が赤に寄ってしまう印象を受けることです。でも赤にのみ構造がある限り、そこを出そうとすると赤を底上げする以外に今の所いい方法を思いつきません。アメペリも同じように処理をしていて、こちらも背景が赤いですが、それでも暗いところは存在していて、それ以上明るいHαが全面近くに渡り散らばっています。

今回、やっとこのAOO手法を言語化して記事にしたことになります。他に、全体をもう少しニュートラルに寄せて、Hαにふくまれる淡い構造もきちんと強調できる方法を探していきたいと思います。


まとめ

前回の記事で年末の挨拶をしてしまったのですが、今回の記事が本当の2023年最後の記事になります。 年が明けてからのんびりまとめようと思ったのですが、大晦日に少し時間があったので、まとめてしまいました。

クワガタ星雲をとおしてSAOとAOOの議論を少ししたことになります。でもまだ十分かというとそうでもなく、SAOの色がまだハッブルパレットと違う気もしますし、AOOは全画面真っ赤問題をなんとかしたいです。所詮人工的な色付けになるので、多少色相とかいじってもいい気もするのですが、今のところはまだ躊躇しています。理由は再現性がなさそうなところです。複雑になりすぎないというのも重要かと思います。何かいい方法はないのか?今後も探していくことになるでしょう。またいい方法があったら記事にします。


日記

最近はブログ記事を休日のガストのモーニングで書くことが多いです。以前はコメダのモーニングのみでしたが、最近はガストと半々か、ガストの方が多いくらいです。ガストのドリンクバーが飲み放題でいいのと、最近はマヨコーンピザが安くて美味しいからです。多分田舎のガストなので、朝はガラ空きで、混んでくるランチタイムくらいまでは長居も可能なので、とても居心地がいいです。同じようにPCを広げている常連さんも何人かいます。この記事も最後の仕上げを大晦日にガストで書いています。

これから実家の名古屋に向かいます。元旦は実家で、おせちをつまみながらのんびり過ごす予定です。残念ながら新年2日の北陸スタバ密会は中止になってしまいました。時間が少しできるので、またノイズ計算の方を進めたいと思っています。


今回はクワガタ星雲のナローバンド撮影です。私自身ナローバンドはまだよくわからないことが多くて、これまでも結構迷走していました。今回ハッブルパレットについて考えてみて、やっと納得できてきました。


撮影

11月20日からの晴れの日の数日間、自宅の庭でε130Dを使って撮影しています。午前0時くらいを境に一晩に前半、後半で2対象、同じものを何日か続けての撮影です。この前のスパゲティ星雲も、今回の記事のクワガタ星雲もその内の一つです。他にもダイオウイカさんや、イルカさんなどが未処理で残ってますが、ダイオウイカさんは露光時間が全然時間が足りていなくて、イルカさんはOIIIはいいのですがHαが強風で全滅だったのでさらに撮り直しです。



平日なので撮影を開始したらあとは寝てしまいます。NINAの自動導入とプレートソルブで放っておいても勝手に対象に向けてくれますし、EAFでピント合わせもしてくれます。天気さえ良ければ、しかもナローなら月夜でも撮影できます。

今回のクワガタさんはスパゲティ星雲が上がってくるまでの前半の、全て月が出ている時間帯での撮影です。そのためナローバンド撮影としましたが、実際どこまで写るのでしょうか?

クワガタ星雲はSh2-157という番号がついています。HαがメインなのでAOO撮影で処理されている場合が多いようですが、SAOでのハッブルパレットで撮影されることも多いようです。今回はせっかくなので象の鼻星雲以来のSIIも撮影しました。今回の結果を見る限りナローバンドなら、月などでかなり明るい状況でも十分炙り出せるようです。




ハッブルパレットの理由

俗にハッブルパレットと呼ばれる画像を見てみると、オレンジと濃い青に寄っているものが主流に見えます。ハッブル望遠鏡オリジナルの創造の柱の場合はまだ緑が残っていますが、JWST(James Webb Space Telescope)の画像になると、さらにオレンジ青ベースが顕著になり、緑が消えていく方向のようです。

この手の色を出すには、これまでの経験上SAO(SIIをred、Hαをgreen、OIIIをblue)で1:1:1で合成をして、PixInsightのSCNRでGreenを1.0で抜いてやると、かなり近い色になります。このことを少し考えてみます。 

まず、 SII、Hα、OIIIの中で一番明るいのはHαです。これを最終的に一番出ていないgreenに持っていくのは一見無駄なように思えますが、SCNRの働きを考えると理にかなっているようです。SCNRは「緑の天体というものが実在しないために、画像から緑を除去する」というような説明をされることが多いようです。

そこで、SCNRの定義を探したのですが、いまいち見つかりません。プロテクションの定義はすぐに見つかるのですが、 これはGをどう置き換えるかについてのみの記述で、RとBをどう置き換えているかの記述がどこにも見当たりません。SCNR変換後のRとBを見てみると、両方とも明らかに変換前よりも明るくなっているので、元のG成分がRとBに行っているのは確実です。SCNRは、もう少し正確には余分なG成分をRとBに割り振ると考えた方がよさそうです。

SCNRでGを抜いた画像は以下のようになります。赤とか青にならずに白くなっている部分も多いので、Gを全く無くしているというよりは、RGBのバランスが取れるようにGをRとBに配分したと考えてよさそうです。
Image68_ABE_SCNR_ABE

試しに、PixelMathで
  • R: A*0.33+O*1
  • G: A*0.33
  • B: A*0.33+O*1
として変換してみた画像が以下になります。
Image71_ABE_PM_ABE

恒星の赤ハロがSCNRとPixelMathのなぜこんなに違うのか理由はわかりませんが、星雲自体の色の傾向は正しそうです。念の為StarNet2で背景だけ分離してみます。上がSCNR、下がPixelMathです。まだ少し赤系が違うところはありますが、大まかにはオレンジと青で傾向はあっていそうです。
Image68_ABE_SCNR_ABE_SN2

Image71_ABE_PM_ABE_SN2_CT_HT

途中、StarNet2が消えていたのに気づいたので再インストールしました。再インストール方法はこのページの中くらいを見てください。 PixInsightをアップデートした際か、BXT2をインストールした際に消えてしまったのかと思いますが、MacのM1ですが、今の所StarNet2の再インストールで、問題なくBXT2とAI2もAI4も共存できています。

ハッブルパレット、もしくはJWST画像の2極の色の「オレンジ」はRとGが混ざった「黄色」と「R」を混ぜたものと考えると、反対側の「濃い青」はBとGが混ざった「Cyan(明るい水色)」と「B」を混ぜたものと考えることができます。こう考えると、一番明るいHαをSAOとして最初Gに置いてやって、そのHαを余すことなくRにもBにも配分して、しかもカラーバランスが取れるようにGにも残すというやり方は、一番情報の多いHαを余すことなく使っているという点において、かなり理に適っているといえるのかと思います。ところで、Rを消すように最初HαをRに置くこともできますし、Bを消すように最初HαをBに置くこともできるはずです。ハッブルパレットが「Gを消す」方向としているのは、やはり緑の天体は基本存在しないということなのでしょうか。

あ、当然ですが本物のハッブル望遠鏡は我々アマチュアが使うフィルターとは全然別のフィルターを使っています。ですが、コンセプトとしてはそこまで間違っていない気はしますし、少なくとも我々アマチュア天文の範囲では上のように考えてハッブルパレットをまねるのは、持てるリソースを最大限利用するという観点からはそれほどおかしいことではないのかと思います。

さて、これまでずーっといまいち納得できなくて迷走してきた3波ナローバンド合成ですが、

今回の検証で自分的には色々納得ができてきたので、今後はSAOで合成して、SCNRで緑を抜くという方向で進め、撮影もどんどんしていきたいと思います。PixelMathの方は恒星の色がうまく出なかったので、ここからはSCNRの方を標準とします。


バブル星雲、でも小さい!

画像処理中に気づいたのですが、下の方の真ん中少し右のところに、なんとバブル星雲が入っているではありませんか!

ただし、さすがにε130Dの焦点距離430mmだとかなり小さいです。今回bin2で撮っていたので、解像度的には少し不利です。そのため、Drizzleのx2で処理し直して、そこにBXTをかけてみました。BXTは新しいAI4も検証したのですが、これは別記事で書きたいと思います。以前の検証で、Bin2でもDrizzleなどで解像度を増し、そこにBXTをかけることで、BXTのまだ残っている余地を引き出すようなことができることがわかっています。BXT2のAI4バージョンでの効果はまだわからないので、少し試してみました。

comp

左がdrizzle x1、右がdrizzle x2にそれぞれBXT2のAI4をかけたものになります。ただし、左のdrizzle x1は元画像が小さいので、Photoshopで同じ大きさにしたときに再サンプリングされていますので、意図せずして解像度が上がっています。それでもこの程度です。これだけ見てもdrizzle x2にBTX2でも解像度をさらに引き出しているように見えます。


画像処理と結果

画像処理ですが、ハッブルパレットの検証に時間がかかったこと以外は、それ以降特に困ることはありませんでした。淡いモクモクを引き出すためにABEなどを使ってのフラット化に気をつけて処理し、途中BXTを注意深くかけ細部を出します。今回は色を出すために ArcsinhStretchでストレッチして、あとは仕上げでPhotoshopにひきわたしてさらに彩度を上げていくだけです。結果は以下のようになりました。

「Sh2-157: クワガタ星雲」
Image13_rot_cut
  • 撮影日: 2023年11月21日19時5分-21時22分、11月22日18時27分-22時5分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: TAKAHASHI製 ε130D(f430mm、F3.3)
  • フィルター: Baader:Hα 6.5nm、OIII 10nm、SII6.5nm、
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • カメラ: ZWO ASI6200MM Pro (-10℃)
  • ガイド:  f120mmガイド鏡 + ASI290MM、PHD2によるマルチスターガイドでディザリング
  • 撮影: NINA、bin2、Gain 100、露光時間5分、Hα: 28枚、OIII: 24枚、SII: 23枚の計75枚で総露光時間6時間15分
  • Dark: Gain 100、露光時間5分、温度-10℃、117枚
  • Flat, Darkflat: Gain100、露光時間 Hα: 1秒、OIII: 1秒、SII: 1秒で全て64枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

今回もっとオレンジと濃い青になるかと思ったのですが、思ったより緑成分も残っていますし、オレンジもどちらかというと金色に近く、また濃い青もシアンに近い青になりました。これはSII成分やOIII成分が比較的強かったからなのでしょうか?色バランスはもう少し場数を踏む必要がありそうです。

淡い部分については、月明かりといえどさすがナローバンド撮影、かなり出ているかと思います。クワガタという名前ですが、牙が2本以上あるように見えてあまりクワガタっぽくならないところが残念です。星雲本体だけでなく、周りにもたくさんのHαが広がっていて、非常に面白い領域かと思います。

下部の真ん中より少し左に、マジェンタの小さな天体が見えています。最初これ何か失敗したのかと思ったのですが、どうも本当に存在している天体のようです。拡大してみると、マジェンタとシアン色に分かれているのですが、これはSIIとOIII画像にのみ存在していて、Hαでは何も見えていないことに起因するみたいです。でもなんの天体か調べても全然分かりませんでした。もしかしたら撮影ミスの可能性もまだあるのですが、どなたか同じ領域を撮影した方とかいらっしゃいますでしょうか?

NINAで自動導入した際にSh2-157で指定すると、左牙の根元の明るい部分が中心になるようです。そのため、画角として星雲本体が少し上に行き過ぎている印象を受けます。もう少し下に移動してもよかったかもしれません。drizzleで2倍の解像度になっていて分解能だけは十分にあるので、下の画像のようにクワガタ星雲本体が中心となるようにトリミングしてみました。「クワガタ星雲」とあらわにいう場合はこちらの方がいいのかもしれません。
Image13_trim1

ついでにいつものアノテーションです。他のシャープレス天体もたくさん写っていますね。Sh2-152,  153, 156, 158, 159, 162, 163くらいでしょうか。Sh2-157は確かに牙の根元の明るい部分を指すようなので、Sh2-157がクワガタ星雲というよりは、Sh2-157の周りにクワガタ星雲があると言った方がいいのでしょうか?英語だとLobster claw nebulaと言うそうですが、StellariumでもSh2-157がLobster claw nebulaそのものと出ています。
Image13_rot_cut_Annotated

うーん、この左下のマジェンタの天体、アノテーションでも出てきません。何なのでしょうか?ゴミとかと判明するまでは撮れたものなので残しておくことにします。

あと、上部真ん中より左のバブル星雲部分を切り出して、もう少し見えやすくなるように処理しました。
Image13_bubble_cut

まだ拡大できますが、下くらいが限界でしょうか。
Image13_bubble_cut_small

これがどれくらいの領域かというと、下の画像の緑枠で囲ってあるくらいの場所です。
Image13_trim_frame

こんな小さなエリアですが、今回はε130Dの分解能と、Drizzle x2、BXTが相まって、チートクラスの解像度になっています。焦点距離430mmでここまで出るのでびっくりです。でもこれもいつか長焦点で撮ってみたいので、リベンジ案件としておきたいと思います。


まとめ

久しぶりのSAO合成でしたが、やっとハッブルパレットも納得できてきたこともあり、ちょっとおもしろくなってきました。でもまだ色合いが違う気がしていてい、むしろ以前の象の鼻星雲の時の方がよりハッブルパレットに近い気がしています。

それでもかなり淡いところまで出たので、結構満足です。あとクワガタ星雲でメジャーなAOOも時間があればやっておきたいと思いますが、これはまた別の記事に。


日記

最近忙しくて、休前日とか休日にしか画像処理やブログ書きの時間を取ることができません。未処理の画像がまだ溜まっていますし、途中になっているノイズ解析とかもあります。やりたいことは溜まっているので、ブログ記事のネタには困っていませんが、記事自体が最近長くなっているのでもっとシンプルに速く書けないかとも思っています。天気はしばらくあまり期待できなのいので、残っているネタをひとつづつ片づけていこうと思っています。

他にも物書きが溜まっていたり、正月は再び北陸のどこかのスターバックスで天文密会が予定されていたりで、年末年始の休みも予定でいっぱいになりそうです。

最近機材欲は減っている気がします。ε130Dが調子が良さそうなので、しばらくはこのまま続けて、飽きてきたらまたSCA260に戻るのかと思います。現状が430mmでフルサイズ、1300mmでフォーサーズの2種がメインで、ちょっと間が空いていてその中間がないので、もしかしたら手持ちのBKP200を撮影に持ち出すかもしれません。焦点距離800mmとちょうど中間くらいで、F4と明るいので効率よく撮影できそうです。撮影できるまでに時間はかかるかもしれませんが、コマコレはあるのでそこそこの画像にはなるはずです。コマコレがあってもやはり周辺では乱れると思いますが、BXT2の威力がかなりすごいので、その効果込みだと十分実用レベルになる気がします。


2023/10/12、久しぶりに新月期で晴れです。平日なのであまり無理をしたくないのですが、せっかくなので撮影を敢行しました。


久しぶりの撮影

実は前日の10月11日も晴れていたのですが、ε130Dの光軸調整で時間を潰してしまい、何の成果もありませんでした。実際光軸調整も大したことはできず、せっかくの晴れでもったいないです。なんとか撮影の成果だけは残そうと思い、SCA260+ASI294MM Proで簡単な撮影をしました。この日の撮影は、前半がM27、後半がM45です。でも結局撮影が忙しくて、せっかくε130Dを出してセットアップまでしたのに、光軸調整はやっぱりできないんですよね。平日に二つのことは厳しいです。

今回M27にした理由ですが、5月にHα画像を写していました。その後続けてOIIIも撮ったはずなんです。でも撮影後に確認したら、実際に撮影していたのはB...。AOO撮影のはずなのに、Aの次はBと思い込んでしまったようです。今回はそのリベンジで、OIIIの撮影です。でもここでも痛恨のミス。縦横を合わせ損なって90度ずれてしまい、使えるのは重なる正方形の部分だけとなってしまいました。

前回M27を撮影したのは2年前のTSA120を使ってです。2021年9月になります。この時が、そこそこセンサー面積があるモノクロカメラを使った初のナローバンド撮影で、まだフィルターホイールも持っていなかったので、手でフィルターを付け替えてのAOO撮影でした。本体周りの羽の部分を出したくてOを重点的に出そうとしました。羽はそこそこ写ったのですが、意外にAが出なくて、Aのリベンジが課題だったことを覚えています。



それでもこの時のM27には結構満足していて、もうしばらく撮ることはないなと思っていましたが、2年経つとアラも見えてきますし、SCA260でさらに光量が稼げるとか、BXTが台頭してきたとかで、状況も大分変わってきています。高度も高く、夏を中心に一年のうちのかなりの期間撮影が可能なので、ベンチマークがわりに再びM27を撮影しようとここしばらく思っていて、やっと実現できたというわけです。


撮影

SCA260での撮影は久しぶりです。少しづつ思い出しながらのセットアップになりますが、それでもほとんどトラブルもなく、比較的順調に撮影開始となりました。一つだけミスがあって、StickPCを使っているのですが、SCA260+ASI294MM Proで使っているStickPCと、ε130D+ASI6200MM Proで使っているStickPCが入れ替わっていて、気づかずにカメラの設定やフィルターごとのEAFのピント位置とかの設定でファイルを上書きしてしまいました。気づいたのはプレートソルブがどうしてもできなくて、ε130Dの焦点距離の400mmが入っていた時でした。でも面倒なのでそのままStickPC交換せずに使い続けたのですが、色々不具合が出てきて、すぐに交換すればいいと後から後悔しました。
M27
撮影中のNINAの画面。ガイドも順調です。

撮影は順調に続き、OIII画像が溜まっていきます。23時位になるとM27が隣の家の屋根にかかってしまい、次に考えたのが、ずっとやってみたかったモザイク撮影です。以前拡大撮影したM45: プレアデス星団が次のターゲットですが、これは別の記事で書きたいと思います。


追加撮影

OIIIの撮影直後は5月に撮影したHαと合わせて仕上げてしまおうと思っていましたが、縦横の間違いが悔しかったので、結局10月17日にHαを、OIIIと同じ方向にして撮影し直してしまいました。こうなってくるとOIIIもHαももう少し追加したくなり、18日にも追加撮影して、5分露光でHαが44枚、OIIIも44枚で、合計88枚、総露光時間440分で7時間20分となりました。17日から18日にかけては庭に望遠鏡を出しっぱなしにしていたので、すぐに撮影に入ることができ、18時台から撮影を開始できています。


フラットでトラブル

久しぶりの撮影なので、フラットを撮り直しています。フラット撮影は、昼間に明るい部屋で白い壁を映しています。ところが、今回条件を一緒にしようとして「冷却して」撮影したのは失敗でした。結露が起こってしまったことに後から気づき、結局常温で全て撮影し直しです。DARKFLATも温度を合わせるため、こちらも全部取り直しです。
2023-10-14_14-00-20_M 27_2x2_FLAT_R_-10.00C_0.01s_G120_0000
フラット撮影中にオートストレッチして、こんな風に真ん中にシミのような大きな模様ができていたら、結露しています。拡大すると、おかしな黒い点々が見えたりします。

普段はフラットは昼間に部屋が明るい時に撮っていましたが、雲があると明るさがバラバラになるのでダメですね。今回は早く画像処理を始めたかったため、暗くなってから部屋のライトをつけて撮影しました。でもこれ、もしかしたらダメなのかもしれません。特にHαですが、微妙にフラット補正が合わずにムラになってしまいました。

以前記事に書いたことがあるのですが、ナローバンド系はフラットファイルそのものがどうしてもムラムラになってしまいます。



当時、センサー自身のムラではないかと予測したのですが、その後ZWO自身がこのムラはセンサーの特徴だと言及しているページを見つけました。



当時このページの存在は知らなかったのですが、後からやはり推測は正しかったと分かりました。でもいずれにせよ、このムラはフラット補正で解決できましたし、ZWOの説明でも同様のことが書いてあります。

でも今回は、フラット補正をしてもどうしても、ムラの形が残ってしまいました。まず、今回撮影したフラット画像のうちの1枚です。ナローバンド特有の大きなムラ構造が出ています。
masterFlat_BIN-2_4144x2822_FILTER-A_mono

次に、AOO合成した直後の画像です。上のフラット画像と比べてみると、ムラの形がよく似ていて、暗いところが赤くなってしまっているのがわかると思います。
Image11_ABE

まだ未検証ですが、部屋の明かりを使ったのが悪かった気がしています。明かりとしては、蛍光灯と電球を合わせたのですが、それぞれ波長が違っていて、違った種類の光源が複数方向から来ているので、複雑な形の輝度勾配ができてしまっていた可能性があります。もし時間が取れるなら、再度晴れた日の明るい部屋の中で自然光を光源に、再度撮影してみたいと思います。あ、多分ですが、晴れた日にの薄明時に鏡筒を空に向けるのが一番いいのかとは思いますが、時間が限られるので、壁での方法を確立しておきたいということです。

今回問題だったフラットのムラはHα、OIIIともにDBEを細かくかけることで、なんとか見える程度にすることができました。


ダークの撮影

あと、今回ついでにダークも久しぶりに撮影しました。ダーク系を撮るのも昼間は注意が必要です。カーテンを閉めてできるだけ部屋を暗くするのはもちろんですが、鏡筒や特にフォーカサー部などにきちんと暗幕(タオルとか、服とか)をかけて撮影しないと、完全にダークになりません。今回は二度に分けてダークを撮りましたが、最初の暗幕が甘くて、十分暗くなりませんでした。
IMG_8668
こんな風に望遠鏡をくるんで、さらに部屋を暗くしてダークを撮影してます。


最新版PixInsightと、Mac M1でのStarNet

私は画像処理にMacのM1を使っているのですが、最近PixInsightを1.8.9-2にアップデートしたら、StarNet V2が使えなくなりました。その後StarNet V2もアップデートされ、最新バージョンのPIでも使えるようになったということでしたが、再インストールの方法を忘れてしまい少し手間取りました。Niwaさんのページやその参照元のCloudy Nithtsに解説があるのですが、自分の環境とは微妙に違っていて、そのままではうまく動きません。うまく動いた方法を書いておきます。

まず、ダウンロードページに行って、



をダウンロードします。その後、ファイルを解凍します。
  1. StarNet2_weights.pbとStarNet2-pxm.dylibは/Applications/PixInsight/bin/にコピーします。
  2. libtensorflow.2.dylibとlibtensorflow_framework.2.dylibはApplications/PixInsight/PixInsight.app/Contents/Frameworks/にコピーします。PixInsight.appの中身は、PixInsight.appを右クリックして「パッケージの中身を表示」を選ぶとアクセスすることができます。
  3. 以下のコマンドを、一つ一つコピペしてターミナルから実行します。
  • sudo chown root:admin           /Applications/PixInsight/bin/StarNet2_weights.pb
  • sudo chmod 644                  /Applications/PixInsight/bin/StarNet2_weights.pb

  • sudo chown root:admin      /Applications/PixInsight/bin/StarNet2-pxm.dylib
  • sudo chmod 755             /Applications/PixInsight/bin/StarNet2-pxm.dylib

  • sudo rm -f             /Applications/PixInsight/bin/libtensorflow*
  • sudo chown root:admin  /Applications/PixInsight/PixInsight.app/Contents/Frameworks/libtensorflow*
  • sudo chmod 755         /Applications/PixInsight/PixInsight.app/Contents/Frameworks/libtensorflow*

あとはREADME.txtに書いてある通りに、
  • PI上でPROCESSES=>Modules=>Install Modulesで'Search'を押すと、StarNetが出てきます。
  • その後他のボタンは何も押さずに'Install'を押します。
  • うまくいくとStarNet2がPROCESSES-><Etc>もしくはPRECESSES-><All Processes>に出てくるはずです。
怖かったのは、マニュアルに「ちゃんと手順を踏んでやってもサーチでStarNetが出てこない場合は、AVXに対応してないから仕方ないとか、心を折るような記述があることです。でもM1のMacでPIの最新版で、確実にStarNet V2をインストールできたので、諦めずに正しい手順でやってみてください。


結果

画像処理に関しては、あとはほとんど問題はありませんでした。ナローなので、色決めに一意の解はなく、SPCCも恒星の色を合わせるように設定したので、星雲の色は自由度があります。他の画像を見ていてもM27の色は様々で迷いますが、前回TSA120で出した色が比較的好みなので、今回も近い色としました。

画像処理の結果が下のようになります。
masterLight_BIN_2_300_AOO_SPCC_BXT_DBE_MS_MS_BG2_cut_X3
  • 撮影日: 2023年10月12日20時59分-22時52分、10月17日20時34分-23時29分、10月18日18時18分-22時35分、
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: SHARP STAR製 SCA260 (f1300mm)
  • フィルター: Baader Hα, OIII
  • 赤道儀: Celestron CGX-L
  • カメラ: ZWO ASI294MM Pro (-10℃)
  • ガイド:  f120mmガイド鏡 + ASI290MM、PHD2によるマルチスターガイドでディザリング
  • 撮影: NINA、Gain 120、露光時間5分、Hα:44枚、OIII:44枚の計88枚で総露光時間7時間20分
  • Dark: Gain 120、露光時間5分、温度-10℃、42枚
  • Flat, Darkflat: Gain120、露光時間 Hα, OIII:10秒、128枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

ちなみに、2年前に撮ったTSA120の画像が以下になります。
Image09_DBE2_stretched7_cut_crop_b


比較と評価

2年前と今回を比較してみます。
  • 最初のスタック画像を見ていると、微恒星に関してはどうも前回のTSA120の方がより出ている気がしました。これまで同じ対象でTSA120とSCA260を比べて、SCA260が負けたことはないので、意外な結果でした。原因はシンチレーションくらいしか考えらないです。もう夏の気候は終わってしまったので、揺れは大きくなっているのかもしれません。それでもBXTをかけて改善する余地があったので、結果としては今回の方が微恒星は数も鋭さも出ています。
  • 狙いの本体外側の蝶の羽の部分は、今回の方が明るい鏡筒で露光時間も倍以上と長いため、明らかに綺麗に出ています。羽の部分はOIIIの青よりも、Hαの赤の方がやはり淡いようで、前回よりも出てはいますが、フラットムラのこともあり、まだ露光時間を伸ばすか、このレベルの淡さになってくると自宅よりはさらに暗いところに行ったほうが効率がいいのかと思います。ここ最近の記事で、明るいところと暗い所のスカイノイズの影響が数値で定量的に出るようになってきたので、いずれこの淡さならこの場所に行くべきというようなことが言えるようになるのかと思います。
  • 中心部の微細構造は、口径とBXTの効果で圧倒的に今回の方がいいです。ただし、淡い羽部分の分解能との差がありすぎるので、多少なりともバランスを取るために、あえて少し分解能を落としてあります。
今回のM27、羽の部分、中心部分の分解能、微恒星の鋭さ、背景のノイズなど、ほぼ全てを2年前の結果を上回っていて、自己記録更新です。あえていうなら、透明度みたいなのだけは以前の方が良かったように思いますが、これは画像処理に依っていて、まだ私も確信を持って(少なくとも見かけの透明度さえも)透明度をコントロールできていないので、偶然によってしまっています。それ以外はトータルとしてはかなり満足しています。


まとめ

久しぶりのSCA260での本気撮影でしたが、かなり満足な結果でした。自宅庭撮りで、M27の羽がここまで出るのなら、十分なのかと思います。その一方、これ以上出すのは撮影時間がかかりすぎることなどから難しく、暗いところに行く必要があると思います。次のシーズンに飛騨コスモスでしょうか?

ε130Dの光軸調整がなかなかはかどっていないので、しばらくはSCA260での撮影も継続していこうと思います。


ε130Dでのセカンドライトとなります。とうとうテスト撮影です。今回色々トラブルはありましたが、結果を見る限りかなりの性能のようです。


カメラとフィルターホイール、フィルターの準備

電視観望でのε130Dのファーストライト以来、ちょっと時間はかかりましたが、ε130Dで最低限撮影するだけの機材は揃ってきました。用意したのは以下のものです。

  • 2インチのフィルターホイール。
  • 2インチフィルターはZWOのLRGBフィルターセットと、ナローバンドではとりあえずBaaderのHαとOIII。
  • カメラはASI6200MM Pro。
  • 接続アダプターとして、ZWO製のCanon EFマウント用のアダプターと、ε130側にタカハシのDX-WRカメラマウント。
鏡筒以外にも、撮影しようとするとこれくらいは必要なので、本格撮影は大変ですよね。あとはEAFを用意するくらいでしょうか。全部揃えると値段が値段なので、なかなか一度にパッとはいきませんが、着々と準備は進んできています。 


撮影用機材の取り付け

実際の撮影用機材の取り付けです。連休前の土日に時間をとってじっくり取り組みました。

まずは販売店のページなどで見つかる解説に従って、フィルターホイールのネジを外して分解し、CMOSカメラを取り付けます。センサー面にホコリがつくと、フラットフレームの使い回しができなくなるので、ホコリなどがつかないように細心の注意をはらいます。

カメラの固定が終わったら、とりあえずすぐにフィルターを一枚とりつけて、センサー面がこれ以上暴露しないようにします。この際、センサーの真上でフィルターを取り付けると、ねじ山の切り屑がセンサー面に落ちる可能性があるので、必ずねじ締めはフィルターホイールを回転させ、センサーの上から外れた位置で行います。

その後、各フィルターを順次取り付けていきます。フィルターホイールの付属品でフィルター押さえがついていますが、とりあえずフィルターに最初からついているリングをつけたまま取り付けてみました。装着の際はどうしてももホコリはある程度のっかってしまうので、できるだけ立てて垂直にして取り付けるとか、ブロワーでホコリを何度も吹き飛ばしながら、目で見て何もついていないことを確認しながら進めます。最終的にOKと確認して、さらに蓋の裏側のホコリもブロワーで十分に飛ばして、垂直に立てたまま蓋を閉めてネジを止めます。手で回してみてもぶつかったりはしていないようだったので、OKとしました(後でダメだったと分かった...)。


フィルターホイールと鏡筒の接続

フィルターホイールと鏡筒との接続は、Canon EFアダプターを使うことにしました。理由は、カメラを取り外して再度取り付けた際の回転位置の再現性が欲しいからです。ε130側にはTSA-120で使っていたタカハシのDX-WRカメラマウントを取り付けて、カメラ側は以前ASI2400MC Proを試したときに用意したZWOのEOS EFマウントを取り付けます。

今回使ってみてかなり便利そうだったので、ASI294MM ProもそのうちEFマウントにしてしまおうと思いました。こうするとモノクロCMOSカメラとカラーCMOSカメラの取り替えや、一眼レフカメラを使いたい時も、電視観望にしたいときも、センサー部を暴露してホコリまみれにすることなく、再現性よく交換することができるはずです。唯一の欠点がオフアキガイドをする手がなくなるということですが、今のところSCA260の1300mmまでは普通のガイド鏡で大丈夫そうなので、交換の手軽さを優先することにします。あ、フィルター面につくホコリは少しきになるかもしれませんが、キャップもCanonのものを使えるので、入手性もよくきっちり閉じることができそうなので、そこまで問題にならないかもしれません。


いよいよテスト撮影

5月2日の夜、いよいよ明日から連休です。天気がいいので、いよいよテスト撮影開始です。あいにくの月齢12.5日でかなり明るい夜ですが、ナローバンド撮影ならなんとかなるでしょう。ターゲットは北アメリカ星雲とペリカン星雲。せっかくの広角なのである程度面積のあるものがいいかと思いました。以前似たような焦点距離のFS-60CBとほぼ同じ大きさのカラーセンサーのEOS 6Dで、CBPフィルターを使って撮影したことがあるので、結果を直接比較することができます。

せっかくのフルサイズCMOSカメラなので、16bitと高解像度を活かしてbin1でgain120、露光時間5分撮影してみました。狙いはAOO撮影なので、HαとOIIIフィルターです。でも撮影されたHα画像を見るととても暗いです。ヒストグラムのピーク位置が1000/65536にも全然達していません。Hαでこれなので、O3だとさらに暗くなりそうです。10毎撮影したところで方針転換して、bin2でgain240、露光時間5分としました。bin1だとファイルサイズが100MB越えで大きすぎるということもあります。これだと明るさはbin1->bin2で4倍、gainが120->240で12dB分なので6dB+6dB=2x2=4倍と考えて、約8倍になります。bin2といってもソフトビニングなので、読み出しノイズも4回読み出しているので、S/Nは4/sqrt(4) =4/2=2倍しか得しません。gainを4倍にしているので、読み出しノイズに制限されているならS/Nはダイレクトに4倍得するので合わせて8倍のS/Nになるはずです。かなり暗い画像なのでこの効果は結構効いていて、実際にRAW画像をASIFitsViewerで撮影中に簡易的にみても明らかにノイズが小さくなっていました。もちろん、gainを上げたことでダイナミックレンジは13.5bit程度から11bit程度に落ちてしまいますが、それでもまだ余裕があるでしょう。

結局この日はbin2のHαをさらに10枚とって時間切れで終了となりました。


いくつかのトラブル

テスト撮影でいくつか問題があることが発覚しました。
  1. フィルターホイールとカメラが重かったので、鏡筒前方に荷重がかかりすぎでバランスが崩れた。ドブテイルプレート下面にとりつけたアルカスイスプレートが邪魔をしてパランスが合わせきれなかった。
  2. フィルターホイールが途中で引っかかるることがあり、ホイールを回転させるとうまくいくこともあるが、多くの場合エラーが出て止まってしまう。たとえうまく動いても位置が確定しないようで、撮影画面を見ると片側が暗くなることがある。これは許容範囲外。
  3. フィルターホイールと鏡筒を繋ぐカメラアダプターが、回転方向にがたつく。
1つ目ですが、これはアルカスイスプレートの位置を前に少しずらして全体を後ろに後ろに移動しましたが、ずらせる範囲に限界もあり少し前荷重が残っています。

2つ目ですが、フィルターホイール内を見直してみました。すると、ZWOフィルターよりもBaaderフィルターの枠の方が分厚くて、特にOIIIフィルターの枠は特別厚いことがわかりました。

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正面奥右に見えるOIIIフィルターの枠が一番背が高く、左隣のHαが次に高いです。

これがギリギリフィルターホイールの蓋の裏側の出っ張りに引っかかっていたようです。フィルターを新たに買ってもいいのですが、予算的にも時間的に直ぐにはためせなくなってしまうので、このOIIIの枠を背の低い手持ちのフィルターの枠と取り換えることにしました。

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忘れないようにテプラでシールを作り貼っておきました。

3番目は結局解決せずです。下の写真の向かい合った下のZWO製のアダプターの「爪」と、上のタカハシ製のアダプターの「切り欠き」でカチッとハマって固定されるのですが、この爪の径と切り欠きの幅が合っていないのです。外すときは爪がへこんで下がるので、この爪を接着剤とかで太くすることは出来ません。切り欠きの隙間を接着剤で少し埋めて細くすることも考えましたが、安くない部品なのでまだ躊躇しています。結局、あえて力を加えないと重力程度では回転しないこともわかったので、そのまましばらく使うことにしました。

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EAFも到着

これらの手直しをしている連休2日目、ちょうど発注していたZWO製のEAFが到着しました。スターベースで頼んだタカハシ仕様のものです。カプラーの径が標準のものと変更されていて、タカハシ鏡筒のフォーカサーの太い軸に合わせたものが入っています。特にトラブルもなく取り付けることが出来ました。

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撮影2日目

前日はHαだけしか撮影できなかったので、この日はOIIIを優先します。5分を12枚の1時間を1ターンとして、OIII、Hα、OIII、Hαと4ターンを目指します。あいにく月は最後まで出ていて、暗いOIII撮影には例えナローバンドといえ影響があるといいます。まあ今回はテスト撮影なのでよしとします。

撮影開始前に、早速NINAでEAFを使ってオートフォーカスを試してみました。ちょっと前の記事でオートフォーカスについて書きましたが、NINAのオーバーシュートを使う場合は「バックラッシュ補正をイン側かアウト側の片側だけ書き込む」とありました。今回それを試したところ、初めて右側の最初のステップのずれをなくすことができ、ほぼ完璧に曲線と一致させることができました。

AF_good

ここまでピッタリ合うとかなり気分がいいです。数カウント位の精度までいっているっぽいので、今後かなり正確にピントが合わせられるかと思います。

さて、この状態での四隅を見てみます。bin2の解像度で256ピクセル四方を9枚切り取っています。

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思ったより星像が伸びています。下の方が縦長になっていて、上の方が横長です。スケアリングだけだと説明できないかもしれません。光軸をもう一度見直す必要がありそうです。

今回はBXTの恒星の補正で直せることに期待したいと思います。


画像処理

夜の撮影後の次の日の昼間に、新しい鏡筒とカメラなので、bias(実際には処理には使わない)、flat、flatdark、darkなどをNINAで撮影して、画像処理に備えます。flatはついでなので全フィルター分撮影してしまいます。ホコリなどが顕著でなければ使い回しができるでしょう。

今回Hα画像を仮処理したところでなぜかすごい分解能が出たのですが、理由は前回の記事の通りで、bin2で撮影したと思ったらPixInsighのインテグレーションの際にbin1相当の高解像度になってしまい、そこにBXTをかけたことが原因でした。drizzleで2倍の解像度にしても同様の効果があることがわかりました。

 


その後、OIII画像と合わせて画像処理を進めます。Hαに比べて、さらに暗いOIII画像は見た目にもかなりノイジーだったので、OIIIのインテグレートの後のかなり初期の段階でNoiseXTerminator(NXT)を軽くかけました。普通はBXTの前にNXTをかけるのはご法度なのですが、ノイズの差がありすぎてBXTがそれを拡大しているような処理をしてしまったので仕方なくの判断でした。

といっても、画像処理にはこういった臨機応変な対応が実はとても重要だと思っていて、他人のいい処理フローチャートがあったりしても、たとえ自分で作った処理フローチャートでさえも、闇雲に信じたりせず、本当にきちんと処理できているか確かめながら進めるのが重要なのかと思います。そのためにはやはり、実際にどんな処理しているか、できる範囲でもいいのでその理屈を理解することは大切なのかと思います。


結果

結果を示します。

「北アメリカ星雲とペリカン星雲」
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  • 撮影日: 2023年5月3日1時22分-2時9分、5月3日23時44分-5月4日3時48分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: TAKAHASHI製 ε130D(f430mm、F3.3)
  • フィルター: Baader:Hα 6.5nm、OIII 10nm
  • 赤道儀: Celestron CGEM II
  • カメラ: ZWO ASI6200MM Pro (-10℃)
  • ガイド:  f50mmガイド鏡 + ASI290MM、PHD2によるマルチスターガイドでディザリング
  • 撮影: NINA、Gain 240、露光時間5分、Hα: 30枚、OIII: 22枚の計28枚で総露光時間4時間50分
  • Dark: Gain 240、露光時間5分、温度-10℃、64枚
  • Flat, Darkflat: Gain240、露光時間 Hα: 0.2秒、64枚、OIII: 0.1秒、64枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

ε130Dの分解能は期待以上でした。特に解像度に関してですが、撮影はbin2でしましたが、画像処理は一番最初に処理した参照時にbin1相当に高解像度化されたものを使いました。BXTもこの状態でかけたので、相当高分解能で仕上がっているはずです。でも結局のところ、この解像度だとJPEGにしても画像サイズが大きすぎてこのブログにアップロードすることさえできません。結局全ての画像処理が終わってから、元のbin2相当の解像度に落としてアップしています。こうなるともう高分解能はただの自己満足です。おとめ座銀河団の時のように一部切り出して拡大するとかくらいしか使い道がありません。

あ、今思ったのですが、ε130DとASI6200MM Proでおとめ座銀河団高分解能バージョンを試してもいいかもしれません。これはまた楽しみが増えました。

問題があった四隅の星像に関しては、BXTの補正効果が圧倒的です。下の画像はbin1相当の解像度で256ピクセル四方を9枚切り出しています。なので、先に出した四隅画像より狭い範囲を見ていることになります。真ん中右の二つの並んだ明るい星が比べやすいかと思います。
Image14_SXT_for_O_AOO_SPCC_ABE1_BXT_NXT_ABE4_mosaic

先のbin2の画像より狭い範囲を見ていても、完全に許容範囲レベルになっています。ここまで直ってしまうと、光軸調整をもう一度やるかどうか迷ってしまいます。光軸とは別ですが、そーなのかーさんが進めてくれたHocus Focusが凄そうで、スケアリングが測定できるみたいです。こちらは次回試してみようと思います。


課題:
明るい輝星の周りにハロが出てしまっています。こちらは主にOIIIフィルターの影響です。撮影用ではなく、眼視用のものを使っているからかもしれません。それでもOIIIフィルターほどではありませんがHα用のも少しだけハロが出ています。これ以上を求めると、フィルター代だけで凄いことになりそうなので、今のところは我慢して画像処理で誤魔化すことにします。

今回はAOO合成なので、そもそもどう頑張っても色のバリエーションがあまり出ません。特に、Hαの明るいところはのっぺりした赤になってしまいました。Rはそれでもまだ暗くて階調を使い切れていないので、もっと最明部の輝度を上げても良かったかもしれません。でもあまりにやると飛んでるように見えてしまうので、バランスが難しいところです。また、OIIIはそもそも暗い上に撮影時間もあまり長くなかったために、少しノイジーでした。そのこともあって、OIIIの暗い所、特に背景部に関しては赤みがかってしまいました。

おまけの恒例Annotationです。

Image14_SXT_for_O_AOO_SPCC_ABE1_BXT_NXT_ABE4_MS4_s_cut_Annotated


まとめ

さてε130Dでのテスト撮影を試みましたが、できた画像を見る限りものすごいポテンシャルの高さを感じます。光軸の問題はまだあるものの、分解能に関してはかなりものです。BXTとの相性も良さそうなので、今後もうまく使っていこうと思います。

自宅で淡い天体を広角で出すというのが目標ですが、今後の本格的な撮影が楽しみになってきました。


3波ナローバンドの作例も3つ目になります。今回はケフェウス座IC1396の中にあるVdB142: 「象の鼻星雲」になります。

IC1396

IC1396といえば、以前撮影して記事にしています。6月初めの記事で、撮影したのが5月28日の夜です。



大きな星雲なので焦点距離370mmのFS-60CBに、フルサイズのCMOSカメラASI2400MCで撮影しています。Annotationしていなかった(当時うまくできなくて、今回Alignment algorithmをpolygonsで試したらできました)ようなので、ここで示しておきます。

ABE_PCC_ASx5_HT_starreduction_SCNR3a_tw_Annotated

今回の象の鼻星雲はこの中にあり、ちょっとわかりいくいですが、右側から中心に向かって伸びています。画像の中のVdB142と書いてあるところが先端になります。今回の象の鼻星雲の撮影日は5月31日の夜で、実は上のIC1396を撮影してからすぐに撮っていますが、画像処理は随分とかかってしまいました。


SAO合成

前回までにM17: オメガ星雲NGC6888:三日月星雲とナローバンドを試してきましたが、いずれもまだ手法を探っている状態で、しかも三日月星雲はSIIにほとんど何も写らないことを撮影後に理解し、かなり迷走状態でした。



今回の象の鼻星雲はナローバンドでの作例も豊富で、満を辞してのSAO合成となります。1枚あたりの露光時間はこれまでの10分から5分にしています。10分だとそこそこ長くて採択率も少し下がります。また、星像が肥大しがちなのが気になっていました。私はあまり恒星の処理が得意でないので、もう少し短い方がいいと思い、今回半分の長さにしてみました。微恒星の数が減るかもしれませんが、結果を見る限り5分の方が星像は綺麗に出るようです。

実際の撮影は、夜の前半にSCA260+ASI294MM ProでM82を撮り、その後設定はまるっきりそのままに夜中から象の鼻星雲に移って撮影を続けます。平日の自宅なので撮影開始で寝てしまい、朝に片付けです。

採択/撮影枚数はHα:10/10枚、OIII:9/10枚、SII:9/10枚で、総露光時間は2時間20分と大した長さではありません。結果を見ても少しノイジーなので、もう少し撮り増しして撮影時間を伸ばしてもよかったかもしれません。実際次の日に撮影したのですが、風が強く7枚撮った時点で撤収、後から見てもブレブレで使い物にならなくて、結局画像処理には最初に撮った日の分だけを使っています。

スタック後のHα、OIII、SIIをオートストレッチしたものをそれぞれ見比べてみましょう。

masterLight_BIN-2_4144x2822_EXPOSURE-300.00s_FILTER-A_Mono

masterLight_BIN-2_4144x2822_EXPOSURE-300.00s_FILTER-O_Mono
OIII

masterLight_BIN-2_4144x2822_EXPOSURE-300.00s_FILTER-S_Mono
SII

SIIは相変わらず淡いですが、それでも明らかに模様が見えています。今回はやっと期待ができそうなので、迷わずにSAO合成一本で行きます。


画像処理

まずは普通にRGBにSII 、Hα、OIIIを1:1:1で割り当てます。すると、強いHαを割り当てた緑がやはり主になってしまうので、のんたさんがM17の時のコメントでアドバイスしてくれたように、PixInsightのSCNRで緑のノイズをAmplitude1.0で除いてやります。そうすると淡いですが青とオレンジが残り、ハッブルパレットのような色調になりました。

こうなれば、あとは彩度を出していくだけで、特に色バランスをいじることなく青とオレンジの対比が綺麗な仕上がりにすることができました。

特に今回の画像処理は相当シンプルで、DBEはおろかABEもしていなくて、定番のPCCやクロップもしていません。一応全部試した上で、ない方がいいという判断です。その代わりDeconvolutionとEZ star reductionをかけて細部を出しています。マスクはStarNetのV2で恒星を分離したものだけを使いましたが、その他星雲マスクなどは使っていません(というか、全面モクモクしているので使えませんでした)。ストレッチは主にArcSinhStretchで、恒星の芯を出したくて最後にHistgramTransformationを使っています。

その後はPhotoshopに渡しましたが、彩度出しが主で、他に大したことはしていません。結果です。

Image05_SCNR_ASx4_HT_SR_bg4_low
  • 撮影日: 2022年6月1日0時29分-3時2分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: SHARP STAR製 SCA260(f1300mm)
  • フィルター: Baader:Hα 6.5nm、OIII 6.5nm、Optlong: SII 6.5nm
  • 赤道儀: Celestron CGX-L
  • カメラ: ZWO ASI294MM Pro (-10℃)
  • ガイド:  f120mmガイド鏡 + ASI290MM、PHD2によるマルチスターガイドでディザリング
  • 撮影: NINA、Gain 120、露光時間5分、Hα: 10枚、OIII: 9枚、SII: 9枚の計28枚で総露光時間2時間20分
  • Dark: Gain 120、露光時間5分、温度-10℃、32枚
  • Flat, Darkflat: Gain120、露光時間 Hα、OIII、SII、それぞれ20秒、16枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC
SAOならではで、Twitterで初期出しした時より少し派手目の色使いとしています。露光時間が短くまだノイジーなのは否めませんが、構造もかなり細かく出ていて、この露光時間と自宅での撮影でここまで出るは、さすがナローバントといったところでしょうか、自分的にはかなり満足です。


Annotationです。
Image05_SCNR_ASx4_HT_SR_bg4_Annotated


忍者星雲

画像処理が一段落して一度Twitterに投稿したときに、海外の方からNinjaに見えるとの感想がありました。私は色使いが忍者かと思ったのですが、形が似ているというのです。

頭巾を被った片目の忍者が立っていて、右腕が下に伸びていて、腕の先に刀を下向きに持っているとのこと。

だめですね、一度そう見えると本当にずっとそう見えてしまいます。しかも雲隠れする直前の忍者に見えてきました。その後、彼と色について少しやりとりしました。忍者の服の色って黒だけでなく、濃紺だったり、濃い柿の色だったりするんですよね。これがハッブルパレットの青とオレンジの対比に結構ぴったりだと思ったのです。もちろん自然の色ではないので、忍者の服の色と言うには強引かもしれませんが、ここまでくると他の方の写真の色違いのを見ても、もう忍者にしか見えなくなってしまいました。

彼がいうには「Ninja Nebula」と言った方がいいのではとのことですが、私は「象の鼻星雲」という名前を尊重しています。でも忍者にも見えてしまうので、別名で忍者星雲もいいかなと思えてきました。

皆さんどうでしょうか(笑)?


まとめ

今回やっと青とオレンジのハッブルパレットっぽいのが綺麗に出たのが嬉しかったです。過去のSAO2作品ではどうしても納得できなかったのですが、やっとSAO合成の面白さを味わうことができてきたかと思います。忍者に見えるのも面白いです。

とりあえずナローバンドの撮影ストックはここまで。あとはDSOはRGBでM81とM82が残っていて、天の川関連がもう少し残っています。全然晴れないので、焦らずゆっくり進めていこうと思います。



ナローバンドをもう少し試してみる

ゴールデンウィーク後、しばらく晴れていたので自宅での撮影を続けていました。夜中から過ぎからのNGC6888三日月星雲でナローバンド撮影です。前回の記事がM17のナローバンドだったので、こちら方面をもう少し掘り下げるために、他に待っている未処理画像もありますが、三日月星雲を先に処理します。





三日月星雲

三日月星雲は2年ほど前、CBPを試す一環でTSA120とASI294MC Proで、自宅で撮影しています。カラーで手軽だったのですが、背景の青いところはモヤッとしか出なくて悔しかったことを覚えています。でも青いのが出てるのはほとんどナロー撮影で、カラーで青が出ただけでもましで、いつかナローで撮影したいと思っていました。





撮影

カメラはASI294MM Pro、ゲインは120、露光時間は10分と、これまでのSCA260での撮影での標準的な設定です。なのでダークはこれまでの使い回し、フラットもM17で撮影したもの使い回しで済むので楽なものです。

何で対象を三日月星雲にしたかはあまり覚えていません。多分ですが、
  • その頃は前半はM81やM82を撮影していて、条件的に後半の夜中に上に昇ってくるもの。
  • 画角的に1300mmの焦点距離に合うもの。
  • 5枚用だったフィルターホイールを新調して8枚装着できるようになり。
  • やっとOIIIとSIIが入れ替えなしに撮影できるようになったので、やはりナローを試したかったこと。
  • 自宅なので明るい北側でないこと。
くらいでしょうか。今思うと、ナローなので多少明るくても、月が出ていてもあまり関係なかったかもしれません。むしろ新月に向かうような時期だったので、RGBとかブロードの方がにしておいた方がもったいなくなかったかもしれません。でも0時過ぎからのついでの撮影みたいな気分だったので、まあよしとします。

記録を見ると撮影は自宅で3日に渡っています。どれも前半の撮影(M82)を終えた0時過ぎからで、平日か次の日仕事の日曜なので、セットアップだけして寝てしまっていたはずです。


画像処理

撮影枚数と処理に回した枚数はHα:12/15枚、OIII: 13/15枚、SII: 13/15枚なので、10分露光としては十分な採択率です。合計6時間20分になります。

Hα、OIII、SIIの順でスタック済みのものを見てみます。

A

O

S

今回はそれぞれ2時間強と露光時間もかけているので、横シマのノイズが見えることはありません。それでもSIIの淡いこと淡いこと。これだと実際にはほとんど効かないですね。どうしたらいいものなのか?

とりあえず処理は簡単なAOOから始めます。目的は背景の青を出すことですが、OIIIはその目的を託すくらい十分に撮れていることがわかりました。

「NGC6888: 三日月星雲」
Image11_ABE1_PCC_ABE4_cropped2_mod
  • 撮影日: 2022年5月25日1時8分-2時59分、26日0時33分-2時56分、30日0時37分-3時0分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: SHARP STAR製 SCA260(f1300mm)
  • フィルター: Baader:Hα 6.5nm、OIII 6.5nm、Optlong: SII 6.5nm
  • 赤道儀: Celestron CGX-L
  • カメラ: ZWO ASI294MM Pro (-10℃)
  • ガイド:  f120mmガイド鏡 + ASI290MM、PHD2によるマルチスターガイドでディザリング
  • 撮影: NINA、Gain 120、露光時間10分、Hα: 12枚、OIII: 13枚、SII: 13枚の計38枚で総露光時間6時間20分
  • Dark: Gain 120、露光時間10分、温度-10℃、32枚
  • Flat, Darkflat: Gain120、露光時間 Hα、OIII、SII、それぞれ20秒、16枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

さすがAOOです。脳味噌みたいなシワシワも、CBPでは出なかった背景の青も、形がきちんとわかります。

恒例のAnnotationです。

Image11_ABE1_PCC_ABE4_cropped2_mod_Annotated

ちなみに、2年前の画像がこれ

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この時は本体の背景の青が全然はっきりしていなくて、ぼかしてごまかしています。なので今回は自己ベストと言っていいかと思います。

でも実は今回、画像処理で相当てこずっていて、1週間くらいの間に4回やり直して、やっとトータルで前の結果を超えたと思えました。決め手は休日の楽しみのコメダ珈琲。この日も朝昼ごはんでカツカリーサンドです。お腹一杯になりました。
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写真を見てもわかりますが、久しぶりに落ち着きながら画像処理ができました。今回のポイントはマスクをいかに上手く作るかでした。三日月星雲は星雲本体と背景で出したい分解能が大きく違いますし、各色で色の淡さも大きく違います。焦ってやってはダメですね。1週間くらい悩んでたのが、コメダに来てやっと解決しました。


3波での完全迷走状態

一方、3波合成は相当な迷走に入ります。試しただけでも
  1. SAO
  2. Sが淡いので、SAOのRにおいてAを5割としたもの
  3. OSA
  4. OSA reverse(あぷらなーとさん記事参照)
  5. AOOで見栄えがいいので、その逆のOAA
  6. AOOのRとGにSを3割としたもの
  7. オレンジを狙って、AOOのGにおいてAを2割入れたもの
  8. Yellowを狙って、AOOのGにおいてAを5割入れたもの
  9. 上の8にさらにSを使おうと思ってRとBにおいてSを3割入れたもの
  10. AOOをベースにGにおいてAを2割入れて、RにおいてSを3割加えたもの
などです。でも結局のところはSに特徴がないので何をやってもダメで、AOOが一番ましという結論で、お盆休みの中の丸一日をかけましたが、ほぼ徒労に終わりました。

一応ですが、それでも特徴的な画像を上げておきます。合成後にオートストレッチしただけなので画像処理らしいことは何もていない状態です。

1. SAO
Image10_ABE_cropped_HT

3. OSA
Image07

4. OSA reverse(あぷらなーとさん記事参照)
Image06

5. AOOで見栄えがいいので、その逆のOAA
Image04


8. Yellowを狙って、AOOのGにおいてAを5割入れたもの
Image08

一見良さげに見えるのもあるのですが、実質SIIがほとんどなにも効いていなくてHαとOIII2つのバリエーションになっています。


一応3波で仕上げてみる

結局選んだのが、SAOをベースとすること。ただしSIIがあまりに弱いので、RにHαを混ぜS:A = 0.8:0.2とし、その代わりにGにSIIを混ぜA:S = 0.8:0.2としました。それでもまだ色の比率が厳しいので、ストレッチの際にRとBを強調しています。青とオレンジの対比を示したかったのですが、ここらへんが限界で、結局はM17で試した過程とよく似ています。

20220809_NGC6888_SCA260_SAO_ASI294MMPro_CGXL2

まだまだですね。皆さんかなり工夫しているのかと思います。


あぷらなーとさんのreverseをPIで

今回の唯一の成果ですが、PixInsightでもあぷらなーとさんが提唱するreverseのやり方はわかりました。RGBの代わりにCMYに割り当てればいいのですが、例えばHαをYellowに割り当てたければRとGに50%づつ割り当てればいいというわけです。なのでOSA reversはPixel Mathを利用して

PixelMath


  • R: A*0.5+S*0.5
  • G: A*0.5+O*0.5
  • B: O*0.5+S*0.5

などとしてやればいいようです。今回は簡単に指示するために、AとかOとかSはファイル名をそのようにして保存しました。


まとめ

露光時間をかけたにもかかわらず、SIIがここまで何も出ないのは予想外でした。そのためAOOで仕上げたのですが、こちらは目的の背景にある青ははっきり出たので良しとします。

ハッブルとか見ると本当に青とオレンジのコントラストの対比が綺麗です。これやっぱり違う波長を使っているのでしょうか?ナローはもう少し研究の余地ありです。でも次のナロー画像処理は象の鼻。こちらはSAOとかの作例も多いので、SIIに特徴があるのかと期待しています。

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