前回の記事で、SHG700の開封と事前準備などについて書きました。


今回はSHG700本体を鏡筒に取り付けて、実際に撮影した様子を記事にしていこうと思います。

一番確実なのはMLastroのチュートリアルビデオを見ることでしょう。

このビデオの主に後半が今回の記事の範囲になります。ただ、英語なのと、私はあまり動画は好きではないので、自分のやったことも含めてまとめておこうと思います。



まず鏡筒ですが、今回は手持ちのタカハシのFC-76を選びました。このブログの昔の記事を読んだことがある方は覚えているかもしれませんが、名古屋にスターベースがまだある頃に、ジャンクで格安で購入した白濁レンズものです。


鏡筒カバーが分厚い金属製で、まだ鋳造メーカーの名残が残る逸品です。惜しむらくは、レンズのコーティングがまだ未熟な時代のもので、時間と共に必ず白濁してしまうようです。これはのちのマルチコーティングになって解決されていますが、実際は多少の白濁なら望遠鏡をのぞいて見る限りは、全く気になりませんでした。眼視で月など非常に明るいものを見ると、もしかしたら気づくかもというくらいです。カメラで撮影している分には全く問題なかったので、まあ多分今回も大丈夫でしょう。


鏡筒選びのポイントです。狭い範囲の分光撮影の場合は、ある意味単波長撮影のようなものなので、3枚玉とか4枚玉とかのそこまでハイスペックな光学系は必要ないこと。それともう一つ、こちらの方が重要ですが、接眼部がしっかりしていることです。さすが鋳造を自分のところでやっているだけあって、FC-76の接眼部はかなり強固で、今回のかなりモーメントの大きくなる長もの機器を付けるのにはもってこいです。

加えて、焦点距離が600mmと、SHG700の限界の700mmに近いので性能を十分発揮できるはずです。口径が8cm近くと、PSTやPhoenixなどの4cmよりは倍くらい大きいのも効いてくるはずです。



まず、鏡筒を赤道儀に取り付けます。この時点ではSHG700はまだ外しておいた方がいいでしょう。導入の際は下の写真のような太陽用のファインダーを使うと楽でしょう。

撮影時には赤経(RA)か赤緯(DEC)のモーター(どちらのモーターにするかは結局スリットが取り付けられている向きで全てが決まるみたいです。今回の場合は結局赤経モーターになりました。)をスイープさせるので、モーターが一定速度で動く必要があります。そのため、ある程度精度のいい赤道儀がいいかと思われます。私は普段使っているCelestronのCGEM IIにしました。

SHG700を鏡筒に取り付ける前に、一度太陽を導入します。追尾を太陽モードにするのを忘れないで下さい。導入後、接眼部から太陽の明るい光が出ていることを、手などに光を当てて確かめてみてください。熱いので火傷しないようにパッと手をかざすくらいでしょうか。心配なら金属の板などをあてて確かめるといいでしょう。SHG700では、鏡筒接合部の手前についているスリット位置に鏡筒の焦点を合わせる必要があります。あらかじめその位置を確認しておいて、フォーカサの調整範囲内で焦点がスリット位置に持って来れるかどうか、試しておくといいでしょう。

MLastroのページによると、SHG700の前方についているスリットの器材は合成石英でできていて、熱膨張に強いため、口径102mmの鏡筒で集光させて使っていても問題なかったと書いてあります。あまり大きな口径の鏡筒を使うとスリットがダメージを受けることがあるので、注意が必要です。今回は口径76mmなので、スリットを壊すような問題はないでしょう。

いよいよ鏡筒にSHG700を取り付けます。SHG700の取り付け角度はとても重要です。赤道儀の赤緯体が回転する平面にできるだけ平行に取り付けます。あとで撮影して、どれくらいズレているか出て、その量を補正するのですが、とりあえずここの段階である程度正確に取り付けておくに越したことはないでしょう。



同時にPCと繋いだカメラの画像をSharpCapで見ます。まだ太陽から視野からがずれていると、背景光が見えます。背景光は暗いですが、事前にフラウンフォーファー線を見たように、露光時間とゲインを上げてやれば見えるはずです。線は水平になっているか(左右の高さが揃っているか)?、ピントが合っているか、今一度確認するといいかもしれません。左右の高さが合っていなければカメラの回転角を調整します。ピントが合っていなければ、カメラレンズ側のマイクロメーターを調整します。

その後、鏡筒の向きを赤道儀で調整して、カメラ視野の中に太陽を入れると、かなり明るい、おそらく飽和した画面になるので、露光時間とゲインを下げます。私の場合は1msでゲインが最低の100(1倍、ZWOで0相当、0dB)で丁度いい明るさになりました。

事前準備の段階、もしくは背景光で、カメラ側のピントをSHG700内部のカメラレンズ位置をマイクロメーターで調整することで合わせてあるので、ここではもうカメラやマイクロメーターに触る必要はありません。また、初期状態ではSHG700内部の手前側のコリメーターレンズの位置は出荷時に調整してあるとのことなので、コリメーター側のマイクロレンズも最初は触らないほうがいいでしょう。また、回折格子の回転角は出荷時ではHαに合わせてくれているようです。最初は一番見やすいHαから試すのが無難なので、回折格子のマイクロメーターも触らないでおくことにします。

太陽が導入された状態で適当に露光時間をゲインを合わせると、横線のフラウンフォーファー線がたくさん見えてくるはずです。もし見えない場合は鏡筒のフォーカサーを調整します。繰り返しになりますが、この時点でカメラの位置やカメラ側レンズのマイクロメーターは触らないことです。ピントが合ってくると線がはっきりしてきますが、ここからはかなりの微調整が必要です。コツはチュートリアルビデオにもありますが、SharpCapのヒストグラムの真ん中の線を右側に持っていってコントラストを上げて、フォーカサーを微調整して見えてくる「縦のたくさん動く線」が最も濃くなるようにすることです。これは太陽表面の模様が見えているのですが、縦全体に見えるということは、Hα線のところだけでなく、模様が広い波長域に渡って広がっているということを意味します。ビデオでも言っていたように、粒状斑が見えていると思って良さそうです。


最後に重要な確認です。画面上はROIで制限されて表示されていると思いますが、それを300％くらいに拡大表示して、画面を右と左にスクロールさせて、太陽の端の部分見て見ます。太陽と背景が以下の写真のように、十分シャープになっていることを確認してください。


初期設定ではきちんとシャープに映るようになっているはずですが、万が一輸送などの振動で、特にコリメーターレンズの位置がズレたりすると、ここがシャープにならずにボケボケになります。その場合は、コリメーターレンズをいじる必要があります。少なくとも私の場合はいじらなくて大丈夫なレベルでしたが、いずれ波長域をHαから変えた時にはいじる必要が出てきます。詳しい調整方法はその時に説明します。



ここまでで、ハード的な準備はほぼ整いました。必要ならばSharpCapと赤道儀を接続しておきましょう。撮影時モーターでスイープさせる時に、ハンドコントローラーで操作してもいいのですが、いずれ自動でスイープできるようにするので、PCから操作できたほうがいでしょう。

SharpCapの設定を見直します。

• 重要なのはROIです。横幅はカメラの最大幅で、G3M678Mの場合は3840ピクセル、縦幅は200ピクセル程度でいいでしょうか。私の場合、ファイル量節約のため最終的には縦幅100ピクセルまでしましたが、慣れないうちは200ピクセルくらいあったほうがいいでしょう。
• Hα線が真ん中に入っていることを確認します。上下にずれている場合は、ROI設定画面の「ティルト」を調整して、Hαの上に凸の曲線の全てが画面の中に入るようにします。使うのはHα線の周りのせいぜい数ピクセルなので、基本的に暗い線の中心が全部画面内に入っていれば大丈夫でしょう
• 露光時間が1ms程度で十分速いこと、ゲインが高すぎないこと。
• モーターの速度を4倍とか8倍の適した速度する。速過ぎると中心線を分離よく撮影することができません。遅過ぎるとファイルサイズが大きくなります。
• 階調がRAW16になっているか、フォーマットがserになっているか確認。
• FPSが100以上で十分速いこと、ドロップが原則0であることを、画面下部に出ている数値で確認します。私の場合、上記ROIだと220fpsくらい出ます。必要ならUSB転送速度を最速や、高速モードオン、フレームレートを最大など、fspを制限しないように設定します。
• 最後に、一度テストでモータを回して太陽をスキャンして、一番明るいところでも飽和しないか確認。

などでしょうか。ちなみに緑字のところは、使っている機材のパラメータなどから必要な値を正確に計算することができます。でもややこしくなるので、詳しくは後日別記事で解説します。



準備ができたら、いよいよ撮影開始です。一旦太陽の端を越えるところまでWかEの赤経のモーターで持っていきます。フレーム数や時間が無制限で、ストップするまで録画される設定になっていることを確認してから録画開始ボタンを押し、モーターをさっき進めたのと反対側に回します。太陽がもう一方の端までスキャンできたら録画を停止します。これで終わりです。

一応撮影された.serファイルを、SerPlayerなどで確かめるといいでしょう。きちんと太陽の端から端まで撮影できていますでしょうか？



撮影したファイルから太陽の全景像を再構築するためには、何らかの変換ソフトを使った方が楽でしょう。ここではMLastroでオススメされていた「JSol'Ex」を使いたいと思います。かなり高機能なソフトで、この解説だけで一記事使ってしまうほどなので、詳しいことは後日別途記事にしようかと思います。

ここではメニューの「File」->「Open SER file」から撮影したserファイルを開いて、出てきた画面の下の真ん中の「Quick mode」ボタンを押してください。しばらく待つと、serファイルがあったところの下にフォルダができていて、そこを探っていくと「processed」というフォルダの中に太陽全景の画像が2枚入っていると思います。1枚はストレッチなし、もう1枚はオーとストレッチしたものです。

今回、ホントのホントに最初の撮影でできた画像が以下になります。ストレッチしていない方なので、撮って出しと言ってしまっていいでしょう。右に見える筋は雲でしょうか。また、細かいところ、特にプロミネンス周りを見ると、分光撮影特有のギザギザが見えます。

それにしても、初っぱなからかなりの解像度で撮影されています。

実際に雲などなく、うまく撮れたのは3ショット目で、オーとストレッチしたものですが、以下になります。

とりあえずここまで出たなら、十分満足でしょう。細かいギザギザを取るためには、複数枚とってスタックするのがいいらしいのですが、それはまた次回以降に試すとします。

その前に、一つ重要なことを。チュートリアルビデオにも指摘があるのですが、JSol'Exでserファイルを解析するときに、何度傾いて撮影されたかが角度で表示されます。下の画面のログの中にある「Tilt angle:」というところです。



私は最初-3.88度でした。これは、赤道儀のモータを動かした時の動きに対して、SHG700が平行からどれだけずれて取り付けられているかを表しています。鏡筒のアイピース固定ネジなどを緩めて、SHG700本体をしてされた角度だけ、まあ目分量になりますが、ずらします。方向はわからないので、とりあえずどちらかにずらしてみてください。私は2回目はズレが-6度になりました。3回目は回転方向を変えて0.1度とかになりました。ズレが+/-1度以下がいいとのことです。その後必要なら、今一度鏡筒のフォーカサーでピントを合わせます。



初めての分光撮影ですが、とりあえず太陽の再構築までうまくいったようです。分解能もかなりのもので、今後が期待できます。

やはり最初から組まれているSHG700を買って正解だったかもしれません。3Dプリンタを持っていないのですが、たとえ持っていたとしてもSol'Exを自分で印刷してから撮影するまでの敷居よりははるかに低いはずです。完成品でも普通の天体撮影と違いかなり苦労するので、自分で印刷して撮影までたどり着いた方たちには敬意を表します。

長くなったので、今回はここまでにしたいと思います。次は何について書きましょうか？実作業はかなり終えていて、分光撮影でやりたかったことの半分くらいはすでに済んでいます。その一方、記事書きの方が全く追いついていません。JSol'Exの使い方にするか？多数枚スタック撮影の方法にするか？、まあ書きあがった記事からアップしていくことにします。

明日の土曜日も晴れるとのことなので、もう少し凝った撮影に入っていきたいと思います。書くべき記事は更にたまっていきますが...。

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