ほしぞloveログ

天体観測始めました。

タグ:ASI294MC

最近VMwareのProが個人利用なら無料になるというニュースが流れてきました!


MacのCPUがまだIntelだったころは、Boot CampやParalles、VMware、VIirtualBoxと、仮想化ツールを使っていました。電視観望では別のWindows PCを持っていくのですが、再起動して立ち上げるBoot Campや、VMwareからBoot Camp領域にアクセスした仮想PC上で電視観望を敢行したこともあります。

でもM1 Macを使い出した当時からBoot Campは全く使えなくなり、仮想でもArm対応だけで、一般のソフトの対応はあまり進んでいないという状態でした。でも今回調べてみたら、どうやら特殊なソフトでない限り、一般のソフトは結構普通に動くということのようです。これは再びMacでSharpCapを使っての電視観望で使えないか、また試したくなってきました。私はお客さん相手の観望会の時は、トラブルがあることを考えてWindows PCを2台持っていくことにしています。MacでSharpCapが動くなら、少なくとも持っていくPCを1台減らすことができます。


VMware Fusion

VMware Fusionのインストール自身はいくつも記事が出ているので、ここではポイントだけ書いておきます。ちょっとクセがあり面倒です。以下のページがわかりやすかったです。


WMwareをダウンロードする際に、アカウントを別途作る必要があること、その際住所などを書かなければならないことがちょっと抵抗がありましたが、これはしかたないでしょう。元々VMwareを使っていたので、昔のアカウントがあるかと思っていたのですが、どうも残っていないようで、結局新たにアカウントを作り直しました。

Windows自身は指示に従ってVMware上でダウンロードするのが楽だと思います。私は上のページに辿り着く前にここを見てしまい、別途Windowsをマニュアルでダウンロードしました。


あと、VMware Toolsが上のページに書いてある方法そのままではうまくいきませんでした。VMware Toolsが入っているisoイメージをあらわにマウントしてやる必要があり、次のようにしました。
  1. Macの「アプリケーション」フォルダ内のVMware Fusion.appを右クリックして、「パッケージの内容を表示」でContents -> Library -> isoimages -> amd64を開き、その中にあるwindows.isoをデスクトップなどにコピーします。
  2. VMwareのメニューの「仮想マシン」から「CD/DVD(SATA)」 -> 「ディスクまたはイメージを選択」で先ほどのwindows.isoを選択
  3. 再びメニューの「仮想マシン」から「VMware Toolsのインストール」を選択して、出てくるダイアログで「Setup.exe」を実行することで、ビデオドライバーやネットワークなどがインストールされ、画面の解像度を変えることができたり、やっとネットワークに繋ぐことができるようになります。

ここまでくれば、もう普通のWindowsと同じです。CMOSカメラのドライバーをインストールしたり、SharpCapをインストールしたりしましょう。必要ならASCOMプラットホームやASCOMドライバーもインストールします。

さて、必要そうなドライバーやソフトのインストールまでは普通にできました。まずは実際にArm版のWindowsで各種ソフトが立ち上がるのでしょうか?ドキドキですが、SharpCapを立ち上げてみます。

おっ!普通に立ち上がるようです。とりあえずカメラが手元になかったので、仮想のテストカメラを選択してみますが、これは少なくとも普通に動くようです。Arm版でも普通に立ち上がるんですね。これだけでもすごいです。

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Arm Windowsですが、まずはSharpCapに付属の仮想のテストカメラで、問題なく動きました。


カメラの認識がちょっと大変

さあ、次はカメラを用意して実際に接続してみます。USB機器を接続した時に、Macに接続するか、Windowsに接続するか聞かれます。ここはもちろんWindowsです。「ピロン」と音が鳴って、接続されたことがわかります。

次にSharpCapを開いてカメラの接続を試みようと思いますが、ここで問題発覚です。カメラが全く認識されていません。

カメラは電視観望でいつも使っているPlayerOneのUranus-Cです。ここでPlayerOneのサイトに飛んで上部の「Service」の「Driver and Software」のところを見てみると、なんと(2024年6月4日現在)「Camera native driver on Windows11 on arm (Windows11 in Parallels on Apple silicon Mac)」とあるではありませんか!早速リンクをクリックしますが、出てきたページによるとドライバーインストールの前に注意があるみたいで、どうやらドライバーの署名を強制的にオフにしなくてはダメなようです。


ドライバー署名オフ

ドライバーの署名のオフ説明画面に沿って進めればいいのですが、英語なので一応日本語に相当する部分を書いておきます。
スクリーンショット 2024-06-04 212405
下の4.のところの画面です。

  1. まずはWindowsの「設定」を開きます。今回入れたのがWindows11で普段はまだほとんどWindows10なので少し戸惑いますが、画面下部のタスクバーの中央のWindowsマークのスタートボタンを押すと出てくる、ピン留め済み一覧の中の、ギヤマークの「設定」を押します。ピン留め一覧に出てこない場合は右上にある「すべてのアプリ」を押して、「さ」行から「設定」を探して押してください。
  2. 最初に選択されている「システム」の中の、「回復」を押します。少し下の方にあるので気づきにくいかもしれません。その場合は少し下にスクロールさせてみてください。
  3. 「PCの起動をカスタマイズする」のところの「再起動」を押します。
  4. しばらく待って出てきた「トラブルシューティング」「詳細オプション」「スタートアップ設定」の順に進みます。ここで一度再起動します。
  5. さらにキーボードの数字の「7」を押すか、キーボードの「fnキー」を押してからそれを離すことなく「F7キー」を同時に押します。
  6. その後、再ログインするとやっとドライバーの署名がオフされた状態になります。
  7. 元のページの一番下にあったArm用のカメラドライバー(2024年6月4日現在でバージョン1.3.12.12)をダウンロードし、展開してインストールします。
  8. その際、「ドライバーソフトウェアの発行元を検証できません」とか出ますが、無視して、下の「このドライバーをインストールします」を選択します。
ちなみに、これらの署名オフの過程はドライバーをインストールする前にWindowsを再起動してしまった場合は、ドライバーの署名強制的にオフが解除されるので、また最初からやる必要があるそうです。


まだカメラが認識されない

ところがです、ドライバーインストール後すぐにSharpCapを立ち上げたのですが、まだ認識されませんでした。どうやら一筋縄ではいかないようです。PlayerOneのページにParalles用のドライバーとかと書いてあったので、もしかしたらVMwareでは動かないのかとあらぬ疑いを持ってしまいます。でも普通に考えたらArmで動くか動かないかがポイントで、それを動かす仮想のベースは関係ないはずです。

ここでZWOのカメラはどうなのか試してみました。まず普通にZWOのドライバーページからカメラドライバーをダウンロードしてインストールしましたが、これは予想通りで、カメラは全く認識されません。ZWOのページにはまだArm対応のドライバーは見当たりません。いろいろ検索してみると、ZWOのフォーラムの中に2021年ごろからArmに対する議論が活発になされていることがわかりました。2021年の初期の頃はRossetaを使ってMacOSの上で走らせたIntelベースのASIAirで動いたとかが議論の中心でしたが、途中2023年2月頃にArm用にドライバーをビルドできたとの報告がユーザー側から出てきます。その後いくつかビルド済みのドライバーがアップロードされていますが、PlayerOneの時と同様な署名オフ問題が存在してるようです。「しているようです」というのは、どうもこれらのドライバーはフォーラムにログインしなくてはダウンロードできないようで、唯一2024年4月24日の投稿にあったこのページがgoodleドライブ上にアップロードしてくれていて、ダウンロードすることができました。このドライバーは署名オフ問題を回避してあるらしいのですが、私は回避状態でインストールしてしまったので、確認は取れていません。

さて、このドライバーもPlayerOneのArm用ドライバーと同じように、普通にインストールはできたのですが、それでもやはりSharpCapで認識されません。どうもドライバーの問題というよりは、何かPlayerOneとZWOで同じような問題が起きているような感触です。ここで一旦諦めました。


ドライバーのマニュアル更新: PlayerOneの場合

冷静になってしばらく考えて、デバイスマネージャーで見たらどうかと気づきました。そういえばZWOのフォーラム上でもデバイスマネージャーのスクリーンショットが出ているのを思い出しました。やった手順を書いておきます。
  1. Windwos11のスタートボタンを右クリックして「デバイスマネージャー」を押して開きます。
  2. この状態でUranus-Cを繋ぐと「不明なデバイス」のところにでてきます。これはおかしいです。フォーラムの中のスクリーンショットによるとカメラは「イメージングデバイス」に振り分けられるはずです。
  3. 右クリックして「ドライバーの更新」を選び、「コンピュータを参照してドライバーを検索」を選びます。
  4. 次は「コンピュータ上の利用可能なドライバーの一覧から選択」を選びます。
  5. 次の画面の「互換性のあるハードウェアを表示」オプションは外してください。そうすると(上でPlayerOneのArmドライバーがインストールされている場合は)「PlayerOne」の選択肢が出てきて、それを選ぶとカメラの選択肢が出てきます。私の場合は手持ちがUranus-Cなので「POA Uranus-C Camera」を選びます。
  6. 「ドライバーをインストールしています」と出て順調に行くかと思いきや、ここでまた問題が発覚です。「デバイスのドライバーのインストール中に問題が発生しました」などと出ます。
  7. また失敗かと思いきや「閉じる」を押しますが、デバイスマネージャーを見ると今度はきちんと「イメージングデバイス」にUranus-Cが移動しています。
  8. もしかしてと思い、SharpCapを立ち上げてメニューの「カメラ」で確認すると、何とUranus-Cがきちんと出てきています。
  9. 実際にカメラを選択して接続完了後に画面を見ると、きちんとカメラで写した画像が出てきました。ROIを最大画角で見てもフレームレートは46fpsくらい出ていてます。スピード的には十分で、少なくとも電視観望レベルで問題になるようなことは全然なさそうです。
あ、SharpCapでカメラに接続時に1-2度フレームレートが0のままや、上がらないことがありました。USB接続の不良(2.0で繋がってしまったとか)もありますので、繋ぎ直すと解決することがあります。私はケーブル再接続で直り、その後は何度か繰り返しましたが全く問題なく安定に動いています。

というわけで、問題は接続したカメラにドライバーがきちんとあてられておらず、ドライバーを更新して手動であえて正しいドライバーを選択してやる必要があったということです。でもこのような問題は、いずれ時間と共に解決するはずなので、今だけの問題なのかと思います。


ドライバーのマニュアル更新: ZWOの場合

さて、PlayerOneのカメラは上のようにすればOKだったのですが、ZWOはさらにひとひねり必要でした。ドライバーがきちんと当たっていないのは同じなので、上の3までは同じです。4のところで今度は「コンピュータ上のドライバを参照します」を選び、ZWOのArmドライバーがインストールされたフォルダ、例えば私の環境では

C:\Program Files (x86)\ZWO Design\ZWO_USB_Cameras_driver\driver\arm64

を選択します。要するに、まだWindowsのシステム内にもドライバーがうまくインストールされていないみたいです。今のところはユーザーがビルドしたオフィシャルでも何でもないドライバーなので、ある程度は仕方ないですね。

これで上の6以降に合流し、同じように文句は出ますが、「イメージングデバイス」に移動しているはずです。これでSharpCap上で接続(今回試したのはASI294MC)して、画面にきちんと像が出てくることを確認できました。フルサイズで12fpsくらい出ているので、仮想OSで動かしていると考えると、こちらも十分な速度かと思います。


Window再起動後の問題

ところがところが、まだ問題が残っています。Windowsを再起動すると、どうも署名オフの効果が消えるみたいで、ZWOのカメラのみ、再接続するとデバイスマネージャー上のASI294MCが、イメージングデバイスには置かれているのですが、三角の警告マークが出てきて、プロパティを見ると「このデバイスに必要なドライバーのデジタル署名を検証できません。... (コード 52)」などと出てきます。この場合、署名オフのプロセスを再度実行しなくてはダメなようで、再起動のたびにこれを繰り返すのは少し面倒です。

一方、PlayerOneのカメラはそのような署名オフ問題は再度出てこないので、こちらはWindowsを再起動しても問題なく再度カメラを使えています。

というわけで、カメラのインストールは少し大変ですが、PlayerOneのカメラは問題なく使えますし、ZWOのカメラはインストールはもう少しだけ手を加えることと、あとはWindos再起動のたびに署名オフのプロセスを繰り返す必要なことが大変でしょうか。でもそこだけ我慢すれば一応使えるというのが今の所の結論です。


SynScan ProとASCOM関連

カメラの認識にかなり苦労したので、その後のSynScan Proとか、SharpCapからSynScanアプリを動かすASCOMドライバー関連がかなり心配になりました。

まずはSysScan Proです。ダウンロード、インストールして、ミニマム電視観望の定番のトラバースで試してみました。ポイントは、WindowsのネットワークアダプターがMacのものをそのまま仮想的に利用しているので、Windowsから見たら一般的なイーサーネットアダプタとなっているということです。Wi-Fiではなく、あえて言うなら仮想的なLANケーブルに繋がったインターネット接続でしょうか。なので、トラバースに繋ぐのはMac側になります。MacのWi-FiでSSIDを見てみると、トラバースらしきものが見つかると思います。まずはここで繋ぎ、次にWindowsに行きます。SynScan Proを立ち上げて、接続を試みます。最初うまく検出できなかったので「ダメか?」と思ったのですが、通常のWindows単体での接続より少し時間がかかるようです。30秒程度掛け何度か接続を試していると、トラバースを認識して接続に成功しました!ネットワークアダプタの違いがあるので厳しいかとも思っていたのですが、これはあっさりし過ぎなほど簡単につながりました。

次は難敵ASCOMです。ドライバーに当たる部分なのでArmに対してはいろいろ未知数です。と覚悟を決めて試してみました。まずはSynScanアプリ用のASCOMドライバーをSkyWatcherのページから落として、インストールします。

SharpCapのメニューの「ファイル」の「SharpCapの設定」から「ハードウェア」タブを選び、「マウント」の「ハードウェアの選択」のところで出てくる「SynScan App Driver」を選び、下の「OK」ボタンを押します。あとは、右パネルの「望遠鏡制御」のところにある「接続」チェックボックスを押し、チェックマークを入れます。おお、何の問題もなく接続するではありませんか!!念の為「レート」を最大にして矢印マークを押すと、トラバースがきちんと動きました。ASCOMもあっさりし過ぎなほどうまく行きました。

やっと電視観望に辿り着いた!

ここまでくれば、もう電視観望も試せます。すべての接続がうまく行ったあと、夜を待って実際の電視観望を少しだけ試してみました。
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このように、M1 Macbook ProでSharpCapを使って電視観望が普通にできています。

初期アラインメントと、途中何度かの導入の際はSharpCapからSharpSolveを使いプレートソルブをしていますが、これらも全く問題なく動きました。下のようにライブスタックも普通にできます。

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簡単にできるかと思っていたArm Windowsでの電視観望ですが、思ったより手こずりました。同様のことを試そうと思っている方は、事前の明るいうちに接続関連をすべてクリアしてから夜に臨んだほうがいいかと思います。私はWMwareだけは昼にインストールしておいたのですが、カメラの接続を夜になってから始めたので、まるまる一晩潰しました。昼間もいろんなトラブルで、2日ほど費やしています。

一旦うまくいけば、Windows PCと比べても、全く遜色なく、いやむしろMacbook Proで画面とか大きいので、さらに快適に電視観望が楽しめます。あと、ブログをまとめるときも、すべての保存画像がMacから直でアクセスできて、Windwow-Mac間も普通にコピペできるので、これまでのようにわざわざ別PCから画像を移動する必要もなく、こちらもむしろ快適だったりします。

ここまでくると、あと出来なさそうなのは太陽とかのミリ秒スケールの短時間露光撮影でしょうか?さすがにフレームレートがそこまで出ないことが予想できますが、面積の小さいカメラを使うので実際どうなのでしょうか?太陽撮影はASI290MMでZWOカメラなのでちょっと面倒かもしれませんが、時間があるときに試してみたいと思います。


まとめ

というわけで、M1 Macで個人利用が無料になったVMware fuisonを使い、Arm64版のWindows11を仮想OSで動かし、電視観望ができるか試しました。カメラ関連はドライバーのインストールとカメラの認識に多少手こずりましたが、少なくともPlayerOneのカメラでは問題なく、ZWOのカメラではWindows再起動時に毎回署名オフのプロセスを踏む必要はありますが、フレームレートも含めて十分なスピードで使うことができます。実際の電視観望も、SynScan Pro、ASCOMプラットフォーム、ASCOMドライバーも全く問題なく動き、ネットワークアダプターもMacでトラバースに繋ぐことさえ注意すれば、問題なく接続し、プレートソルブも含めて動かすことができることがわかりました。

MacユーザーでBoorCampが使えなくて困っていたユーザーは、今回無料になったVMwereを使うことでコストパフォーマンスよく、Windows PCを別途用意することなく、Mac上のArm Windows11で電視観望まですることができます。


2023年8月4日(金)、富山の環水公園で「とやまスターウォッチング」がありました。

コロナ前までは毎年開催れていましたが、平日開催ということもあり、これまで参加したことはなく、今回が初めての参加となります。


平日の観望会

この日は金曜。平日なので、仕事が終わってからの参加になります。18時集合ということで頑張って早めに職場を出ますが、距離もあるのでさすがに間に合いません。結局18時半過ぎに会場に着きましたが、 19時には機材持ち込みした人向けの説明会があるというので、すぐにセットアップを開始します。幸いなことに、まだ機材搬入用に確保してある駐車スペースも残っていたので、観望場所のすぐ近くに車を駐めることができ、何度か車と行き来するのも楽でありがたかったです。

今回の機材です。
  1. 天の川を見るための、NIKKORの35mm 、F1.4のレンズとASI294MCで広角電視観望
  2. 星雲星団などのための、いつものFMA135+Uranus C+AZ-GTi
  3. 子供に解放するSCORPTECHの屈折
  4. 星座ビノを4台
と4種体制です。さらに、外部モニターをつないで対面からも見えるようにしています。ただし、PCは2台に対してモニターは1台なので、随時見栄えの良い方を切り替えることになります。

メインの天の川広角電視観望については、前回の記事で詳しく説明しています。




セットアップ

機材準備は順調に進み、まだ明るいですが星が見え始めます。肉眼ではアークトゥルスが最初でしたでしょうか。星座ビノではすでに他の星もたくさん見えるので、何人かの方には試してもらいました。また、肉眼でベガが見えるか見えないかの状態でも、広角電視観望ではベガを含む、こと座の形まではっきりとわかります。

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程なくして19時過ぎになります。機材設置者向けの説明会が始まります。コロナ前までは例年200人ほどのお客さんが来ていたとのこと。すでにお客さんと思われる一般の方もちらほら来始めている様です。

周りを見渡すと、望遠鏡がズラーっと並んでいます。全部で17台はあったとのことです。
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中央右に見える大きなドブはかんたろうさんの45cmです。

目玉の一つがPENTAXの口径150mmの屈折とMS-5でしょう。鏡筒だけで32kg、赤道儀は100数十kgだとうのことです。大きいです。
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学生さんの参加もありました。富山県立大の天文部と、富山大の天文同好会です。県立大の学生は先輩が組み立てたという自作のドブソニアンを、富山大の学生はVixenの鏡筒とタカハシのFC-76を出していました。若い人が参加してくれるのはいいですね。

富山大の学生さんがVixenの赤道儀で導入がうまくいかないと悩んでいたのですが、今度一緒にやれたらという話になりました。いまだに一度もうまく自動導入できたことがないとのことです。名刺を渡しておいたので、ぜひとも連絡待ってます。


観望会開始

説明会終了後は、観望会の始まりです。たくさんの人が来ていましたが、望遠鏡の数も十分にあったので、ストレス無く見えていたのではないでしょうか。夕方少し雲があったので心配だったのですが、観望会ちゅうは見るものに困ることがないくらいは晴れてくれていました。19時半からはスライドでの星の解説があり、そちらも盛況だったようです。

自分の機材に関してですが、まず天の川は大成功。富山なら街中でも全く遜色なく見えることがわかりました。この日は雲も出ていましたし、透明度は全く良くなかったので、まだ余裕がある感じです。

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これまで天の川を見たことがない人も多く、「初めて見た」と言う人や「暗いところでしか見えないと思った」という感想が多かったです。

外部モニターを追加して対面で見えるようにしたこともかなり効いていて、特に大人数の観望会ではお客さんも見やすくなると思いますし、説明もしやすくなります。ただし、天の川を表示していても天の川と認識してもらえるわけではなく、きちんと説明しなくてはならないと思いました。天の川を見たことがある詳しい方はすぐに「おおー」となるのですが、そもそも天の川を見たことがない人には「このモジャモジャしている背景が天の川です」というように説明する必要があることを実感しました。もっと広角のレンズを使っても良いのですが、同時に射手座あたりの星雲の認識までしようとすると、35mm+フォーサーズくらいが限界の気もしました。

星雲用の電視観望ですが、(説明会開始前の)肉眼で星が見えるかどうかわからないくらい明るいうちからM27が見えたり、最初絶好調だったのですが、途中AZ-GTiが動かなくなってしまいました。なんのことはないバッテリー切れで、そういえば志賀高原以来バッテリーを替えずに自宅でも何度か試していたのに、電池交換のことをすっかり忘れていました。予備バッテリーは常備しているので、交換でことなきを得たのですが、時間を食われてしまって見せる方があまり充実しなかったので反省です。

ちなみに電池が切れるとWiFiはまだ繋がっているのですが、まずはモーターが全く動かなくなります。繋がっているのに動きに反応がなくなるときは電池切れを疑うべきです。というより、観望会前は電池交換くらいしておけってことっですね。

星雲の方は画面を残すのも忘れてしまっていたので、オートセーブで残っていたものだけ載せておきます。実際に見たものは大したことがなくて、M27、M57、北アメリカ星雲くらいで、今回は天の川の方が完全に主役でした。

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長時間放っておいたものなので、画面が回転してしまっています。

さらに、今回1番の失敗はその場で使ってもらうSCORPTECHでした。電視観望2台体制で、それに加えて2穴ファインダーの説明をするのはちょっと厳しかったです。それよりも、途中から経緯台の水平方向の粗動が噛んでしまったようで全く動かず、微動しかできなかったのが致命的でした。その微動もかなり固くて、最後は微動ハンドルの取っ手の部分がもげてしまい、操作不能になってしまいました。子供もたくさん来ていて、使いたさそうにしていたので、とても申し訳なかったです。

経緯台は自宅に帰ってからすぐに修理しました。水平方向の固定ネジを固く閉めすぎていたのが原因で、壊れた微動ハンドルは手持ちのものと取り替えました。元の値段が星まつり特価で、子供たちに壊すくらいにまで使い込んでもらえば本望と思っていて、今後もまだまた活躍してもらう予定です。

途中、Kenkoの入門機のSKY WALKER SW-0を持ってきた方がいました。使い方がわからないとのことでしたが、残念ながらアイピースが付いていませんでした。アメリカンサイズならまだなんとかなったのですが、SW-0の場合は1インチアイピースなので手持ちもなく、どうすることもできませんでした。

望遠鏡を持っていても使い方がわからないとう方も多いと思うので、自分の望遠鏡を持ち込んで、詳しい人が使い方を教えるということを主においた観望会とかがあっても良いのかと思います。これは今回のような県や市がやるというよりは、やはり我々のような市民同好会的なところが企画するのが良いのかと思います。もしくは科学館とかでしょうか。


観望会終了

今回の観望会は21時までなので、あっという間に時間は経ってしまいました。機材のミスで時間を食ってしまうのは致命的なので、これからもよりシンプルで安定な構成と、事前の機材チェック、あと欲張って機材を出しすぎないことを心がけたいと思います。

機材の片付けもみなさん順調で、21時半前にはほぼ全ての機材が片付けられれていて、私も21時半には会場を後にしました。22時には駐車場が閉まってしまうそうです。

個人的には結構失敗も多い観望会でしたが、それでも多くのお客さんと話せたり、県天メンバーや学生さんたちとも話すことができ、楽しく過ごせました。


追記:「スターウォッチング」という単語

ついでに調べてたんですが、 star watchingっていう英語は日本以外にほとんど見つけることが出来ませんでした。英語ではstar gazingが一般的なようですから、star watchingと書くのはおそらく和製英語です。日本でもスターゲイジングと呼ぶことも少しはあるみたいですが、スターウォッチングは環境省でも使っているので、こちらのほうがはるかに一般的なようです。誰かが最初にスターウォッチングと名付けたのか、自然発生的に定着したのか、初めてこの単語が出てきたのはいつくらいのことなんでしょう?

アマチュア天文業界には他にもまだまだ和製英語がたくさんありそうです。例えば私も最近使いましたが「ノータッチガイド」とか。海外の単語にこだわらずに、日本語として伝わればいいということかと思います。

富山の街中で観望会があり、できることなら天の川を見せたくて、広角の電視観望で見せることができないか、前日に自宅で練習してみました。


天の川のための広角電視観望

富山県主催のスターウォッチングがあるのですが、今回広角電視観望を使って天の川をお客さんに見せることができないか考えてみました。前日の夜に自宅で練習してみました。

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十分な広角なので、PCの画面を見ながらの手動での導入です。

試した機材のセットアップを詳しく書いておきます。
  • 望遠鏡代わりに1970年台の古いNIKKORレンズの35mm、F1.4、これを2.0に絞って使用しました。F1.4だと明るい星にハロが出てしまうので、1段だけ絞っています。これと、後述の光害防止フィルターでハロはほぼ抑えることができました。
  • カメラは広角狙いでASI294MCです。気軽に操作したいので冷却とかは無しです。ホットピクセルについてはSharpCapの「ダーク補正」の「Hot Pixel Removal Only」を選び、簡易補正で済ませます。
  • フィルターはQBP IIIを使用しました。天の川なので色再現はあまり意味がないですが、それでも色バランスが多少難しくなるQBP IIIで、天の川っぽい色にすることは十分に可能なようです。
  • 三脚は普通のカメラ三脚に自由雲台です。広角なので完全マニュアル導入。自動追尾も無しです。

結果としては下の画像のように天の川を十分に見ることができました。6.4秒露光で、ライブスタックで17枚加算。総露光は2分弱の109秒。この程度で天の川の形まではっきりとわかります。

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小さいですが、M8、M20、M17、M16などの星雲もハッキリと見えています。星雲でなく、普通の雲の流れも見えているので、多少雲があってもなんとかなりそうです。

ポイントは、これくらいの広角でもSharpCapのライブスタックが余裕で機能し、時間を追うごとに天の川がはっきりくっきり出てくるところです。ただし、それらしく見せるのは少しコツが必要そうです。メモ程度ですが書いておきます。
  • カラーバランスはオートだと少し赤が強過ぎたり、青が弱すぎたりします。ライブスタック時の右側のカラーバーで微調整するといいでしょう。
  • 明るさもかなり微調整が必要かと思います。特にオートストレッチの効きをよくするために、β版のSharpCap、バージョン4.1.10931を使い、「背景減算」を一番下の「低周波」か、一つ上の「非線形勾配除去」を使います。これで画面がフラット化されます。その上でライブスタック上でオートストレッチを使うとより淡い光量の差をあぶり出すことができます。それでもさらに微調整が必要で、少しだけ左2本の線の間隔を広げて、最後右パネルのヒストグラムで見た目でいいくらいに仕上げます。

上の通り、街の中心からは少し離れている自宅では天の川を余裕で出すことが出来ました。ちなみに、自宅がある場所では年数回透明度のすごくいい日に天の川が薄っすら見えることがあるくらいです。でもこの日はカスリもしないくらい、目では天の川は全く見えることはありませんでした。

ついでにもう一枚、屋根の横の北アメリカ星雲です。35mmの広角ならではで、自宅と星雲が同時に見え、リアルタイム観望感が味わえます、こういったのも電視観望の楽しみ方の一つかと思います。

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まとめ

広角電視観望で天の川を見ることを試してみました。画面にはっきり出すのは少しコツが必要そうですが、十分に見ることができるくらいにはなります。機材や設定値は一例ですが、まだいろんなパラメータを試すことができそうです。

さて自宅ではうまく出ましたが、これが市の中心街にかなり近い環水公園でどこまで見えるのか?それとも全く見えないのか?結果が楽しみです。

少し前に到着したε130、色々準備をしていたり、あまり天気が良くなかったりで延び延びになっていましたが、やっとファーストライトと相成りました。といっても、撮影するにはまだ準備不足なので、まずは試しに電視観望です。


赤道儀への取り付け準備

まずは箱から出して組み立てです。タカハシの純正鏡筒バンドとプレートは一緒に購入したので、適当な位置に鏡筒を固定します。問題はどうやって赤道儀に取り付けるかです。

そもそもタカハシの鏡筒バンドはプレート固定のための二つのネジの幅がかなり広くて、一般的なロスマンディー規格のアリガタの幅よりも広いので、鏡筒バンドとアリガタを直接固定することができません。そのため、まずは同じくタカハシ純正のプレートに鏡筒バンドを固定して、このプレートに空いている穴を介して別のアリガタなどに固定する必要があります。

サイトロンで一緒に購入したAskarのドブテイルバー(ロスマンディー規格のアリガタ)はネジ位置が合わなくて取り付けることができないのはわかっていたので、手持ちのものを探しました。以前スターベースで特価で購入したロスマンディー規格のアリガタに、なんとか取り付けることができそうです。でもアリガタの先端の方のネジを2箇所で止めることができるくらいなので、もしかするとパタパタするかもしれなくちょっと不安定です。タカハシ純正プレートにはあまり加工したくないので、アリガタに穴を新たに空けるか、もしくは後でTSA120などで使ったMOREBLUEの軽量鏡筒バンドに替えるかもしれません。でもまだ予算を他に割り当てる必要があるので、優先度は低いです。

最低限赤道儀に取り付けることができるようになったので、一度実際に取り付けてみて、特にネジの頭とかの干渉などないかチェックします。赤道儀はCGEM IIを使うことを標準としました。Advanced VXでもよかったのですが、ε130の本体自体は5kgと重くはなくても、今後フィルターホイールやカメラ、ガイド鏡などをつけていくとそこそこの重さになるのと、やはり撮影がメインなので少しでも耐荷重が大きくて頑丈な赤道儀の方がいいと思ったからです。


ガイド鏡取り付け位置

ガイド鏡を取り付ける位置は少し迷いました。最初鏡筒上部に手持ちバーを兼ねたアルカスイスプレートを付けようとしたのですが、やはり鏡筒バンドの上部にあるネジ穴の幅が広すぎて直接取り付けることができないことがわかりました。色々考えた末、結局SCA260でやっているように小判鮫状態にしました。アリガタは40cmの長さでじゅうぶんながいので、前方に飛び出ている部分の下面にアルカスイルプレートを取り付けるわけです。

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ロスマンディーのアリガタの下に、
アルカスイスプレートが取り付けてあるのがわかりますでしょうか?

この方法の利点は二つあります。
  1. 一つは鏡筒を赤道儀に乗せるときにそのアルカスイスプレートがストッパーになって、鏡筒から片手を離してもずり落ちるようなことがないことです。
  2. さらにこのアルカスイスプレートは前後に長いネジ穴があいているので、前後位置をスライドさせることができます。そのため、一度前後の重量バランスを合わせてしまってアルカスイスプレートをその位置で固定してしまえば、それ以降は鏡筒の前後バランスを取る必要はなく毎回同じ位置に取り付けることができることです。
これらの利点はSCA260で同手法を運用しているうちに気づきました。


光軸チェック

このε130は展示されていたものなので、光軸がずれてしまっている可能性があります。そのため、コリメーションアイピースを使い、光軸をチェックします。あらかじめ副鏡も主鏡にもセンターマークが付いていたので、チェックは簡単でした。とりあえず見ている限り全てのセンターマークが、コリメーションアイピースで見てセンターに来ています。主鏡が作る大きな縁も同心円上になっているようです。気づいたのは、接眼部のアラインメント調整機構がないので、コリメーションアイピースで見た時に副鏡のセンターを指していない時は、副鏡自身を平行移動などしなくてはダメなところでしょうか。でもこれも原理的に自由度が足りないとかではないので、まあ問題ないでしょう。今回は特に問題なさそうなので、とりあえず何もいじらずによしとしました。あとは、実際の撮像を見て評価したいと思います。


電視観望準備

本当は休日前とかのほうがのんびり試せるのでよかったのですが、天気の関係で平日の夜になってしまいました。でもこの日が良かったかというと、黄砂か春霞なのかうっすら雲がかかっているようで、透明度がかなり悪く北極星さえ肉眼で全く見えません。でもこの日を逃すと次はいつになるかわからないので、とりあえず庭に機材を出すことにしました。

カメラはASI294MCで、そのままアイピイース口に取り付けます。でもこのままだとピントが出ませんでした。色々アダプターを付け替えたりして試しましたが、思ったよりフォーカサーの調整範囲が狭くて、結局補正レンズを外してやっとピントが合いました。そのせいなのか四隅の星像が崩れるのは仕方ないにしても、中心部の焦点が合い切らずに星像の鋭さが全く出ません。これは後日補正板をつけて、バックフォーカスもきちんと合わせてから評価し直すことにして、とりあえずこの日はこのまま進めることにしました。


M42: オリオン大星雲

春も半ば過ぎに来ているので、もうオリオン座は早いうちに西の空に沈みます。しかも最近は日も長いので、ますますオリオン座を見る時間が少なくなってきています。とにかくM42オリオン大星雲だけは派手で見やすく、冬季節の電視観望の基準の星雲と言うべきもので、これが沈まないうちに画面に映し出します。

下の画像はgain420で露光時間1.6秒、ライブススタックで22枚、総露光約35秒のもの、フィルターはCBPです。隣の家に沈む寸前(実は一旦屋根に沈んだのですが、今一度赤道儀の位置を変えて家と家の間に見えているところを電視観望したもの)で、しかも透明度が悪い日の西の低空なので、全く見栄えは良くないのですが、まず思ったことが「速い」でした。

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こんなひどい状況では綺麗に見えるまでにライブスタックを続けてかなり待つ必要があるのですが、さすがFS-60CBの約4倍の明るさです。「速く」星雲が浮かび上がってくるのは、ある程度わかっていたこととはいえインパクトが大きかったです。


バラ星雲

この印象は次のバラ星雲でも全く同じでした。

この日のフィルターはアメリカンサイズのCBPで、カメラにつけたノーズアダプターの先に取り付けています。ただ、この位置に取り付けると周辺減光が顕著になってきます。まずはCBPなしの場合。ゲイン420で3.2秒露光で一回露光だと、バラ星雲とはほぼわかりません。
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次がCBPありの場合です。30秒露光なので、上の画像と直接比べることはできませんが、朧げながらバラの形がわかります。見て欲しいのは周辺減光で、ストレッチ具合はそう変わらないのに、CBPをカメラ先端につけると明らかに周辺減光が増えています。ε130は明るい鏡筒でセンサーに対する光の入射角が急になるので、フィルターをつけるとしてももっとセンサーに近いところにつけた方がいいことがわかります。
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上の画像をライブスタックしていくと、わずか2分半で下の画像位になります。空は相当に悪い状況ですが、それでもこの速さはやはりε130の威力といったところでしょうか。
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三つ子銀河

しし座の三つ子銀河です。天頂に近いので透明度は低いところよりはマシですが、それでもこの日の透明度はかなりイマイチです。

まずは30秒露光です。これだけでも十分に存在はわかります。
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2分露光です。かなりきれいに見えてきました。
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10分露光です。周辺減光が目立つので、中心だけ少し拡大しています。画像を拡大してみるとわかりますが、そこそこ分解能も出ていて、銀河一つ一つの構造もよくわかります。
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M81とM82

M81とM82です。北の空で富山の街明かりで明るいのですが、高度はそこそこあるので先の西の低い空よりははるかにましです。繰り返しますが、肉眼で北極星は見えない状況に変わりはないので、それでここまで見えるなら上等でしょう。

2分露光です。
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10分露光です。10分露光すると、細部もそこそこ見えてくることがわかります。
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M51: 子持ち銀河

最後は同じく北の空でM51です。2分露光と
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10分露光になります。
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例えば観望会をやったとして、10分でここまで見えるなら、まあ十分ではないでしょうか。


まとめ

かなり状況の悪い日でしたが、やはりε130での電視観望は「速い」です。必要な露光時間は近い焦点距離のFS-60CBの4分の1くらいで、実感としてもこれくらいです。例えば40分待たなければならないのが10分ではっきり出てくるようになったと考えると、やはりかなりの威力でしょう。

ε130にフォーサーズのASI294MCと合わせるとすると、焦点距離としてはM31アンドロメダ銀河が画角一杯、北アメリカ星雲単体はなんとか入りますが、ペリカン星雲と一緒には入らないので、もう少し短焦点でもいいかもしれません。その一方、三つ子銀河がそこそこの解像度で見えるので、電視観望で銀河専門と考えなければ、これ以上長焦点にする必要もないでしょう。短時間の電視観望で次々と天体を入れてくのだと、(焦点距離はもう少し短くてもいいので)分解能的には少しオーバースペックな気がしますが、長時間ライブスタックして天体写真にも仕上げたいという場合には適度な焦点距離かと思います。

いっそのことASI2400MC Proのようなフルサイズのカメラと合わせるなら、ε130は最大限威力を発揮するのかもしれません。さらにこれ以上を求めるなら、あとはRASA8とかになるのでしょうか。


今後

やはりε130君は撮影鏡筒だと思うので、次はきちんと撮影で使ってあげたいと思います。準備状況ですが、
  • 今2インチのフィルターホイールはちょっと前に買ってあります。
  • 2インチフィルターですが、RGBフィルターはZWOのものを買い、
  • ナローバンドフィルターはBaaderのものをHαとOIIIを星まつりで安く買い漁ってあります。SIIはSAO合成よりLRGBやAOOの方がかなり楽しいので、少し優先順位を落としています。
  • カメラはASI6200MM Proでこちらはお借りしているものです。
  • 接続は以前ASI2400MC Proを試したときに、ZWO製のフルサイズクラスのCanon EFマウント用のアダプターを用意したので、ε130側には手持ちのタカハシのDX-WRカメラマウントを取り付けて、EOS EFマウントで接続しようと思っています。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。

あとはEAFを用意したいくらいでしょうか。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います。


皆既月食の一連の結果です。前回の天王星食の記事からの続きです。


皆既月食の記事も佳境となってきました。メインの結果は今回で最後です。今回は、FS-60CBで赤道儀の追尾レートを太陽時で撮影した、4時間分の大量の画像です。


地球の形を位置合わせなしで

今回は一連の皆既月食の記事の中でも、目玉に相当るする回です。赤道儀の追尾レートを太陽時にして、月食の光源である太陽の移動速度に合わせることにより、地球による影を固定するように追尾します。影を映すスクリーンは公転運動で動いていく月です。月食の間の約4時間の間、1分に1枚撮影することで、うまくすると撮れた画像の位置合わせを一切することなく、影の形がそのまま地球の形になると期待しての撮影です。

実はこの位置合わせせずに地球の形を出す方法、昨年の限りなく皆既に近い月食の時から考えていて、太陽時に合わせればいいのではとの考えに至りました。でもシミュレーションしてみると、撮影中に月が上の方に移動していきます。上に移動していく理由は先の記事で書いていますが、一言で言うと地球の地軸の傾きのためで、地球の自転軸に垂直な面とと月の公転軌道面に差があるからです。赤道儀は赤経のみが追尾するので、赤緯を動かさない限り上下移動には対応しきれないのです。

Stellariumでのシミュレーションの結果から、画面の横方向にで2度角程度、縦方向でも2度角程度移動するようです。月の視直径が30分角程度なので、月が最低4個分、できれば6個分くらい入るような画角になります。左右だけでなく、上下にも十分な画角で撮影する必要があるため、今回は焦点距離の短い鏡筒FS-60CBを選びました。


機材

今回の機材は皆既月食で4つ出した機材のうちの一つで、これまで紹介してきた3つに続き最後になります。
  • FS-60CB + マルチフラットナー + ASI294MC + Advanced VX
です。SharpCapで撮影します。他の機材同様に、皆既月食時に合わせた長い露光時間と、満月時に合わせた短い露光時間の2種類をSharpCapのシーケンサーを使い30秒ごとに切り替えて撮影します。一つはグキの明るい部分用で、5msでゲイン120、もう一つは月食部分用で500msでゲイン240です。明るさの差は露光時間で100倍、ゲインで120 =12dB=4倍で、合わせて400倍になります。一つ一つは5秒程度の動画で撮影し、.serファイルに保存しました。

実際の撮影ですが、最初の頃は雲が少しあって極軸調整がなかなかとれなかったので、撮影開始が遅くなってしまい、結局部分月食が始まった直後の18時13分からになってしまいました。撮影は一旦始まってしまえば、あとはひたすら触らずに放っておくだけです。それでも最初と最後、あと皆既中のちょうど真ん中あたりで雲が多くなり、暗い画像になってしまったものが何枚かあります。


画像処理

撮影した画像を見ると480個の.serファイルと膨大な数になります。HDDの容量をみると400GB超えでした。

本当はそれぞれ動画で撮影した.serファイルをきちんとスタックしたいのですが、出来上がり画像の大きさがバラバラになったり、雲が多かった場合などはスタックがうまくいかない率が高かったので、1枚画像のみの方がマシだという結論に至りました。ただ、1枚ファイルを取り出す方法に苦労しました。例えばserplayerを使ってマニュアルで1枚づつ書き出すことはできますが、全部で480ファイルあるので、あまりに手間がかかります。いろいろ考えて、結局AutoStakkert!3で「Number of frames to stack」を1にして、スタックなしで書き出すことで、.serファイルから1枚のみを抜き出すことにしました。

もう一つの問題が、暗い画像を.serで保存すると、その暗さによって諧調が16bitと認識されず、15bitやそれ以下、たとえば雲がかかってほとんど真っ暗に近いファイルは10bitなどと認識されるようです。認識というのはSer Playerでもそうですし、AutoStakkert!3でもそう認識されるので、どうも保存時にどこかで判断され、そのような情報として記録されるようです。でも実際のファイルは16bitで保存されているので、(間違った情報をもとに)表示が強制的に10bitとかになってしまうと、全面(ある色で)飛んだように表示されてしまいます。上の過程で1枚だけ取り出そうとしても色が飛んでしまった画像が取り出されるので少し困ったのですが、AutoStakkert!3の解析後のAPを打つ時に「Scaling(Fit/Ser)」のところの「Auto」のチェックを外し、「Range」をあからさまに「16bit」と指示してやることで、この問題を回避できることがわかりました。

出来上がった240枚x2セットのファイルを、前々回の記事で書いたようなPixInsightのImageContainerとHistgramTransformationを使って、適当な明るさにします。その後、Blinkを使って連番のjpegファイルに落とし、ffmpegでタイムラプスに仕上げます。当然ですが、位置合わせなどは一切しません。


タイムラプス 

まずは、満月時に合わせた露光時間が短い暗い映像と、月食時に合わせた露光時間が長いものを繋いだ動画です。切り替わりの前後10コマを、露光時間の違う2枚から不透明度を段階的に変えて合成することで、なめらかな切り替わりにしています。
影の形がほとんど動かないことがわかるかと思います。

影の形は、下の露光時間の長いものの方がわかりやすいかもしれません。
影の形は地球の形を表しています。動く月をスクリーンに、地球の形が再現されるわけです。こうやってみると、太陽と地球と月の関係が一度に見え、月食の仕組みがよくわかります。これが今回やりたかったことです。


静止画

次に、タイムラプス映像の中から何枚かを抜き出して、そのまま比較合成します。皆既時のものだけは上から被せています。

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でもこれを見るとやっぱり今回の作戦は失敗なのです。影の形が円になっていません。もう少しわかりやすい画像です。

output_comp_cut
月が上に昇っていったことにより、影の形が縦長になってしまっています。月が上に上がっていくのは地球の地軸が月の公転面に対して傾いているためで、地球の影を固定するという考えからは、やはりなんとかしてキャンセルしたい動きと言えます。

赤道儀で「月に追尾」とすると月が上に移動していくのを追っていく赤道儀があるらしい(Vixenのスターブックテン系列や、SkyWatcherでも動かなかったという報告がTwitterのほうでありました)のですが、実際にやりたいことは追尾レートを太陽時に合わせて、しかも月の上下の移動をなくしたいので、おそらく既存の赤道儀ではかなり難しいと思われます。

さらに、地球が自転していることによる視点の位置の移動も影響するという指摘がTwitter上の議論でありました。地球の半径が約6400km、北緯36度くらいにで観察しているので、4時間の間に2 x π x 6400km x cos(46/180*π) x 6hour/24hour = 5400km程度、地球の時点により観測点が移動します。月と地球の距離が約38万kmなので、ざっくり1.4%になりますが、そこまで大きな影響ではなさそうです。

もう仕方ないので、本来の目的からは外れてしまいますが、月が上に移動しないように位置合わせした場合を、Photoshopで各画像の上下移動だけさせて、横一直線に並べます。

mix4_cut

あれあれあれ?でもやっぱり今度も影の形がひしゃげてしまいました。ここでちょっとヘルプで国立天文台のページを見てみました。


国立天文台のクレジットが入っていればWebやSNSなどでも画像を使ってもいいそうなので、ここにも貼っておきます。赤道儀を使っていてカメラの向きも赤経移動が水平になるように合わせ込んであるので、撮影画像の上下左右と、この図の北南西東は十分一致しているはずです。とすると、この図を見る限りやはり月は時間とと共に上に移動していくのが正しいようです。

topics02-2-l

ここからはとても悔しいのですが、この図に従って時間と位置を合わせることにより合成したものが次の画像になります。あ、でも単に画像で合わせただけなので、そこまでの精度はありません。
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さらにそこに国立天文台の図と同じ位置に地球の形をいれてみると...
topics02-2-l_all_circle_cut
こんどは実際に撮影した影の形がひしゃげるようなことは全くなく、ものの見事に地球の形を再現していることがわかります。

でもこの図を作るためにどれだけ位置をずらしたかを種明かしすると
topics02-2-l_all_frames
枠の欠け具合を見てもらえればわかりますが、上下だけでなく、左右にもかなりの量をずらす必要がありました。ただ、ずれの具合を見るとなんらかの規則性はあるようで、なぜこのようなずれが起きたのか、定性的に、定量的に考える必要がありそうです。

この図ができた後にいろいろ考えてみて、定性的には視野のずれで説明できることはほぼわかってきました。ただそれが定量的にどこまで合うのか、これだけで丸々一つの記事になりそうなので、後日改めて書きたいと思います。


昨年からの進歩

まだまだ課題は残るものの、昨年の地球の形の再現は月の明るい部分は全部サチっていたので、今回は2段露光で明るい部分の月の模様も出ていて、大きな進歩かと思います。あらためて並べておきます。

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2021年11月19日の皆既に限りなく近い月食。

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2022年11月8日の皆既月食。部分月食時の月の模様が出た!


まとめ

前回の記事をアップし終えた後、電気スタンドがメインのPCのモニター落下して割れてしまい使用不能に。データを吸い出してたり、さらに体調を崩したりと、色々トラブルがあり記事の更新が遅れてしまいました。やっとデータ復旧も終わり、なんとか記事を書ける状態になりました。

そろそろ自分でも気づいてきたのですが、今回の皆既月食は撮影の時から張り切りすぎで、データ量が溢れていて全然処理が追いついていません。もう少し機材を控えてもよかったですし、もう少しデータ処理の手を抜いてもいいのかもしれません。でも今回の位置合わせみたいに、謎を解いていくのが楽しくて楽しくて仕方ありません。できるだけ資料を「見ずに」、できるだけ人に「聞かずに」、自分の頭の中で考えて、自分で計算します。実測と計算が合ったときの快感は何ものにも変え難かったりします。

膨大なファイルの処理は大変ですが、皆既最中の赤銅色など、これまで天気などの影響でなかなか完璧に撮影できなかった貴重な画像を、今回は余裕を持って撮ることができました。雲が少しあったのでそれが惜しいくらいで、もう皆既月食に関してはかなり満足して撮影できました。残る課題もありますが、ここまでの経緯から位置合わせをせずに地球の影を完全い映し出すのは、おそらく相当敷居が高いです。何か制御方法を根本的に変える必要がありそうで、今後の大きな目標でしょうか。

月食関連の記事ですが、もう少し、多分あと2回くらいは続きます。


 
 
 
 
 
 
 
 

もう小海の星フェスの前のことになってしまいますが、11月8日の皆既日食で撮影した画像処理を進めています。これから数回に分けて、月食関連の記事を書いていきます。

今回はどういう方針かと、リハーサルの様子などです。


今回の方針

今回の皆既月食はかなり気合が入っていました。本番は11月8日ですが、その前の5日の土曜からいろいろ準備開始です。

前回の限りなく皆既に近い月食の時の撮影の反省から、いくつか方針を立てます。



前回のブログを読み直すなどして、今回の皆既月食で達成したい大きな目標を3つ立てました。
  • 一つのカメラで一つの設定だけだと、満月時と皆既時で輝度差がありすぎるので、写す時は毎回露光時間と輝度を変えて複数枚撮影すること。
  • 太陽時で撮影し、後から月の位置をずらすことなく、何枚か重ねて、地球の影を出すこと。
  • 天王星食を動画で撮影すること。
です。

具体的な撮影機材のセットアップは4種類考えます。
  1. 固定三脚の短焦点距離のカメラレンズで広角で、1分ごとに撮影し、月食の初めから終わりまでの全景を。
  2. FS-60CB+ASI294MCで赤道儀の同期レートを太陽時に合わせて、月が画面内で移動していく様子を撮り、あとで影で地球の形を出すもの。
  3. TSA120+ASI294MC Pro(常温)で、タイミング、位置など、被強に応じて自由に撮影するもの。
  4. 天王星食を拡大で撮影するもの。
としました。

これらを実現するために、当日までにリハーサルで特にやっておくことは、
  1. 1分の撮影に2つの設定(露光時間とゲインを自由に変えること)ができるかどうか試すこと。
  2. 満月の時の露光時間とゲインを各機器で確かめておくこと。
としました。


1つのカメラに、2つの設定での撮影テスト

特に1の、一つのカメラで複数の設定を切り替えながら繰り返し撮影というのはこれまでやったことがないので、本当にできるかどうかよくわかっていません。

試したソフトは4種。
  1. FireCapture
  2. NINA
  3. SharpCap
  4. BackYard EOS
実際に試してみて、これらのソフトの中でCMOSカメラと一眼レフカメラ両方に対応しているのは2と3ということがわかりました。さらに試していくと、例えば1分で2回、30秒ごとに設定を変えるようなことを繰り返し撮影できるのも2と3のみのようです。NINAはアドバンスド・シーケンス、SharpCapはシーケンサーというちょっと複雑なスクリプトようなものを使うと、設定を変えながら繰り返し撮影できるようです。

どちらでもよかったのですが、NINAで6Dを繋いで撮影したことがほとんどないことと、ガイドを使う必要はないので、今回はSharpCapを使うことにしました。実はNINAの方が「月の照度」というパラメータがあり、明るさがあるところになると条件を変えるというようなことができるようなのですが、複雑になりすぎるのと、当日は天気が良くないことが予想されたので、SharpCapで十分だったように思います。

SharpCapのシーケンサーはかなり直感的でわかりやすく、CMOSカメラの場合動画で撮影したいので
  1. 「Repeat」の中に
  2. 露光時間設定、ゲイン設定、キャプチャ開始、ウェイト、キャプチャ停止、ウェイト
  3. を露光時間とゲインを変えて2回書き
  4. ウェイトを含めた一回のループの時間を1分間になるように設定し、
  5. トータルの回数を4時間分の240回にする
というような設定になります。部屋の中で試しながら、色々スクリプトを書き換えて、上記の状態に行きつきました。保存ファイルは.ser形式になりますが、一つ一つのファイルサイズが大きくなりすぎないように、5秒間だけ撮影することにしました。それでも1つ800MB程で、4時間で240枚x2(30秒ごとなので1分で2枚)で約500個のファイルができることになり、トータル約400GB!となる予定です。

SharpCapのシーケンサーの設定はCMOSカメラの方が遥かに楽でした。一眼レフカメラの場合は静止画撮影になるので、「Still Mode」にして、キャプチャ開始とかではなく、1静止画をキャプチャとかになります。難しいのは、PCとカメラの接続がUSB2で転送が遅く、しかもそのダウンロード時間がばらつくので、1分間ごとのループにならないことです。そのため、ストップウォッチで計測しながら1分間になるようにウェイトを調整します。これも後から気づいたのですが、NINAのアドバンスド・シーケンスにはループする時間を直接指定できるコマンドがあるようです。次回からはもしかしたらNINAを使うかもしれません。でもNINAって大原則DSOが対象なんですよね。msオーダーの極短時間露光の月とかでもうまくいくのかどうかはきちんとテストする必要があるかと思います。

とにかくこのようにすることで、CMOSカメラも、一眼レフカメラも、30秒ごとに
  • ゲインが低く露光時間が短い満月用の設定
  • 皆既時用のゲインが高く露光時間が長い設定
の2種類を一つのカメラで撮影することができます。頑張れば20秒ごとに3種類の撮影もできますが、撮影後のファイルの数と容量ともに膨大になるので、2つの設定に抑えたほうがよさそうです。


明るさの設定

次に暗くなってからの調整です。こちらは実際には月食前日の月曜に行いました。満月に近い月齢13日のかなり明るい月が出ているので、露光時間とゲインをその月の明るさに合わせます。

問題は皆既時の明るさの設定です。これまでの月食の経験から、露光時間とゲインをかけた明るさの比が100倍(TSA120+ASI294MC)、400倍(FS-60CB+ASI294MC)、1600倍(35mmレンズ+EOS 6D)とかになるように設定しました。明るさの比にかなりばらつきがありますが、TSA120は自由撮影機なのであとから変更することもあり、かなり仮の設定です。

重要なことは、サチると何も情報は残りませんが、暗い分には画像処理で持ち上げることで十分な明るさにすることができると考え、少し暗めの設定にしておきました。この判断は正しかったようで、実際に撮れた画像は最初思ったより暗いと感じたのですが、DSOの時の炙り出しに比べたら全然大したことなく、十分すぎる情報があるので、どの設定も最終的には全く問題がなかったです。ただし、暗いと背景がノイジーになることがあるので、そこは画像処理時に適したレベル補正や、もしくはノイズ処理が必要になる場合がありました。


当日の撮影

前日までの予報では、日本海側の天気はかなり絶望的でした。もうあきらめるか、一時期は休暇を取って太平洋側に行こうかと思っていました。でも当日になり、夕方くらいから晴れそうな予報に変わってきたので、結局自宅で撮影することにしました。

雲が出るなどの、天気によっては連続撮影は意味が無くなってしまうので、様子を見ながらのセットアップになります。最初は天気が悪くても雲間からでも狙えるように、自由撮影のTSA-120とASI294MCをセットしました。途中からどんどん雲も少なくなってきたので、次に広角35mmとフルサイズのEOS 6Dを置き、さらに太陽時に合わせて連続撮影で写すFS-60CB+ASI294MCもセットします。

暗くなりかけてきたところでまずはFS-60CBの方から、ガイド鏡を仮載せしてSharpCapで赤道儀の極軸を取ります。でも雲がまだ北の空にそこそこ残っているので、雲が薄くなっているところを狙います。今回は赤道儀の精度が肝なので、Excellentがでる30秒角を切るくらいまで合わせこみます。

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18時には撮影を開始したかったのですが、最初の頃は雲が多くてかなり戸惑っていたため、実際に撮れた画像の時刻を確認してみると、35mmの方が部分月食開始の18時7分から、FS-60CBの方が部分日食開始が過ぎた18時13分からになってしまいました。

FS-60CBの連続撮影を開始し、ついでにTSA-120の極軸とりと連続撮影も開始したらやっと少し余裕が出て、最後にCGX-LにVISACを載せてUranus-Cを付けたものをセットアプしました。天王星食の拡大撮影用です。でもこれ、後で詳しく書きますが結局失敗でした。

途中、お隣のご夫婦がきて、一緒に月食をみました。撮影の面倒を見ていたのであまりお世話ができなくて申し訳なかったのですが、それでも双眼鏡を出してみてもらったりしました。今回は皆既の時間がかなり長かったので、そこまで焦らずに見ることができたと思います。


撮影結果は次の記事から

次の記事から、セットアップの詳細と結果を順に書いていきます。ファイルを見たら全部で900GB近くあったので、まだ処理をしている最中です。

とりあえず今回の記事では撮影の最中に、iPhoneでSharpCapの画面を撮ったものだけ載せておきます。

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FS-60CBで連続撮影をしている画面です。
欠け始めていて、雲がまだ多いのがわかります。
シーケンサーが走っているのが分かると思います。

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皆既に入って間も無くくらいの時です。
TSA-120での撮影です。右上が明るいです。

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天王星が認識できたところです。TSA-120で拡大して写しています。  

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VISACでの撮影です。天王星が出てくるところです。

最後の写真ですが、月食も終わりの頃でFS-60CBで露光を変えて2種類撮っているところです。
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最初は画面左下から始まった月の位置も、月食が終わる頃には真ん中のかなり上まで移動してきました。太陽時に合わせてあるので、地球の影が固定されているはずで、その影を映すスクリーンのように月が動いていく様子を見ることができました。

さて、次の記事からは実際に撮影した画像を載せていきます。


 
 
 
 
 
 
 
 


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