ほしぞloveログ

天体観測始めました。

タグ:MagicLantern

2024年10月20日に撮影した3種のセットアップですが、



なかなか画像処理を進める時間がとれていません。彗星は時事ネタなので、本当はもっと早く仕上げたいのですが、まだ時間がかかりそうです。とりあえず処理が終わったものからブログ記事にしていくことにします。

今回、まずはタイムラプス映像を処理しました。


機材など

機材はシグマの50mmのレンズをF2.8で使いました。ISOは1600で固定、露光時間は最初1/4000秒、F11から始めて暗くなるごとにまずはF値を小さくしてF2.8まで行きます。今回使った画像はF3.5から2.8に至るまででした。F2.8になったところで、あとは露光時間を暗くなるごとに伸ばして、最後は2秒まで行って、この頃になると彗星もきちんと写っているので、あとは放置で撮影を続けました。連続撮影にはMagic Lanternを使っているので、PCなどは使っていません。画像はRAWのcr2フォーマットでSDカードに保存されます。保存された画像は492枚ありました。

画像処理は、今回は基本的にPixInsight (PI)を使いました。最後の動画を作るところでffmpegをPI内から呼び出して利用しています。


PIでの動画作成

実際に使った画像は452枚。RAW画像なので、PixInsightで開くとBayer配列でモノクロに見えます。まずは、PixInsightでまとめてDebayerをかけます。パラメータはデフォルトです。

次にBlinkで動画にします。Blinkでそれらのファイルを開きます。
blink0

Blinkを使って全ファイルにオートストレッチをかけます。オートストレッチは2種類あって、
  1. 真ん中の列の、一番上のボタンが個々の画像にあわせたオートストレッチパラメーターをするもので、画像ごとにそれぞれにパラメータが違うので時間がかかります。
  2. 真ん中の列の、上から2つ目のボタンが、ある画像でオートストレッチをして、そのパラメータを全画像に適用するもので、同じパラメータなので早く処理できます。
1の場合、明るさが揃うので一見綺麗に見えますが、夕方から夜にかけての明るさの「変化」は失われてしまいます。2の場合、空の明るさの変化を追うことができますが、今回の場合途中で露光時間を変えたりして、手作業でカメラで明るさ調整をしているので、その調整がうまく行っていないところが不自然な明るさ変化になってしまいます。両方見比べましたが、今回は明るさの変化を残したくなり、2を採用しました。2の場合ですが、ある程度暗くなったところを基準にオートストレッチパラメータを決めたので、最初の方の画像が明るすぎることがありますが、まあこれは仕方ないでしょう。

Blinkのオートストレッチボタンの列の、上から3つ目は、色バランスをリンクさせる(撮影時そのまま)か、リンク解除(ホワイトになるように整える)かが選べます。今回はリンクを外しましたが、後でここからさらに全画像にHistgramTransformをかけたので、どちらでも良かったかもしれません。

とりあえずこの時点で、右下の一番右端の撮影開始マークアイコンを押して、一旦動画にまでしてみました。この時点でもしffmpegがない場合は、別途インストールしてください。ffmpegがインストールされていても、実行ファイルをフルパスで入れないとうまく動画にできません。Macだと/usr/local/bin/ffmpegとかいうことです。

blink

ファイルサイズを大きくしないように、デフォルトのpngではなくjpgをはき出したいので、一番下のファイル形式を.jpgに変更します。ffmpegのオプションは秒20コマのmp4ファイルにしたかったので、

-y -r 20 -i Blink%05d.jpg Blink.mp4

としました。

出来上がった動画を見てみると、炙り出しがまだ不足気味なのと、背景がグレーになってしまいあまり面白くなかったので、もう少しそれぞれの画像段階での処理を進めます。


PIでの他数枚の画像ファイルの処理

多数の枚数の画像処理は、PixInsightの
  • ImageContainer
  • ProcessContainer
が便利です。

  1. まずはImageContainerを開きます。そもそもImageContainerがどこにあるのか見つからないかもしれませんが、PIのメニューのProcessの一番下のところにポツンとあります。Process内に並ぶたくさんのグループの中には無いので注意です。
  2. 先ほどBlinkでストレッチまで済ませた多数のjpgファイルを、ImageContainerに登録します。
  3. さらに出力フォルダを設定します。その際、Outputl templatで出力ファイルのファイル名の指定を「&file name;&extension;」とします。そうするとファイル名がそのまま保持されるので、ffmpegで再度動画にするときに、そのまま同じコマンドが使えます。
  4. 次に、ImageContainerのインスタンスを作ります。左下の三角マークをマウスでクリックして、そのままマウそのボタンを離さずに、PI内の背景画面にドロップ (マウスを移動してマウスのボタンを離す) してください。

次はProcessContainerです。
  1. まずは、Blinkが出力したjpg画像のうち、適当な1枚をPixInsightで開きます。
  2. 今回はScreenTranserFunction(STF)を使いました。STFを立ち上げ、開いた画像を自分の好みの明るさとカラーバランスにします。
  3. 次にHistgramTransformation(HT)を開き、STFのインスタンス(左下の三角マーク)を、HTの下のバーに放り込みます。このように、バーに放り込むというのは、PixInsight独特の操作方法ですね。
  4. ProcessContainer(PC)を開き、今度は開いたPCの画面内に、先ほどのHTのインスタンスを投げ込みます。
  5. 最後に、ProcessContainerのインスタンスを、先ほど作ったImageContainerのインスタンスに投げ込みます。
PC

すると順次各ファイルの処理が進みます。

実はHTだけならProcessContainerは必要なく、直接ImageContainerにHTのインスタンスを投げ込むだけでできるのですが、Script処理などのさらに複雑な処理を多数枚の画像に適用しようとするとProcessContainerが必要になります。なので今回は略さずに説明しましたが、面倒な場合はProcessContainerをスキップしても構いません。

実際の画像処理にはもっと凝ったことをやってもいいかもしれませんが、タイムラプス動画なのでこれくらいに抑えておこうかと思います。もう少しやるとしたらですが、見る限りノイズが結構多いので、もう少し1コマあたりの露光時間を伸ばしてもいいかもしれません。ただ、単に露光時間を伸ばすだけだと星が流れるので(まあ動画なので多少流れてもいいのかもしれません)、1コマの時間にあたる20秒内でもっと枚数をかせいで、1コマごとに10枚くらいをスタックするとかでもいいのかもしれません。もしくは、20秒の前後の画像を何枚か合わせてスタックして一コマを作り、その前後のファイルを少しづつずらしつつ重ねてノイズを減らすとかも面白いかもしれません。ただし、これ以上撮影枚数を増やすとなると、メカニカルシャッターの回数制限のこともあるので、デジタル一眼レフカメラよりは、フルサイズのカラーCMOSカメラが欲しくなってきます。


タイムラプス映像

出来上がった動画を見てOKそうなら、最後に画像サイズを変更します。Macだとターミナルを開いて、出来上がった動画ファイルがあるフォルダに移動して、

ffmpeg -y -r 20 -i Blink%05d.jpg -vf scale=1920:-1 -b:v 20000k Blink.mp4

などとします。Blinkでこのコマンドを直接指定してやってもいいかもしれませんが、jpgファイルをまた出力することになるので時間がかかってしまいます。一旦jpgファイルが出力されて、もうjpgファイルレベルでの変更はないと思ったら、ffmpegを単独で走らせた方がいいでしょう。

もしjpg画像の最初の方を使いたくなくて、たとえばBlink00100.jpg以降のファイルのみ使いたい場合は

ffmpeg -y -r 20 -start_number 100 -i Blink%05d.jpg -vf scale=1920:-1 -b:v 20000k Blink.mp4

などとします。

今回は横幅を1920のHDMIサイズとし、ビットレートを20Mbpsとしています。最初453枚で作りましたが、上のコマンドで示したように初めの99枚を除いて処理したので、合計354枚の画像を使い、47.1MBの動画ファイルとなりました。できたmp4ファイルをYoutubeにアップロードしたものです。


最後に雲が流れる時くらいに、左側に少し天の川が入ってきています。

もし出来上がった画像のファイルサイズが大きいなどの場合や、フォーマットを変えたい場合は、Handbreakが便利です。でもこちらも時間がかかるので、ビットレートを変えたいだけとかならffmpegを再度走らせた方が速いかもしれません。


まとめ

久しぶりの動画なので、メモがわりに作成方法を少し詳しく書いておきました。

まだ画像処理がたくさん残っています。次は何から手をつけようか?早めにやらないと時期も去ってしまいますが、焦っても仕方ないので、落ち着いて順次進めるようにします。

よく考えたら、天体関連の機器を揃えるのに必死で、ソフトウェアに全く予算を割いていないことに今更ながら気付きました。そうは言ってもフリーのソフトがすごく充実しているのも事実で、無理にお金をかける必要がないという意見も一理あります。それでも一部に有料ですごく有益なソフトもありそうなので、そこらへんを少しづつ揃えていこうと思っています。

そんなわけで今回はCanon EOSでの撮影の補助としてBackyardEOS(以下BYE)を使ってみます。バージョンはこの時点での最新の3.1.8です。でもまだ使い続けるかどうかはわからないので、まずは30日の試用版です。ユーザー登録が必要ですが、キーを手に入れれば30日間は無料でフル機能使えるようです。

接続は最初ちょっと戸惑ったのですが、EOS 60Dの場合、新しくもなく、そこまで古くもないので、一番下のドライバーでした。チェックを入れておけば次回からは選択する必要がなくなります。

まずは右の上の方のSettingボタンをおして、保存フォルダを指定し直すことと、保存されるファイル名の設定の見直しを行いました。ファイル名はデフォルトの

<target>_<frametype>_<duration>s_<iso>iso_<fstop>_<temperature>_<filter>_<timestamp>

から少し変えてカメラ名を追加し

<target>_<frametype>_<duration>s_<iso>iso_<fstop>_<temperature>_<filter>_<cameraname>_<timestamp>

としました。

次にやったことはピント合わせです。左上の5つ並んでいるボタンの真ん中を押します。ここでMagic Lanternでライブビューの露光時間の制限を外してあることがすごく役に立ちました。ただそのままBYEで見てるだけだとたとえMagic Lanternでライブビューの露光時間の制限が外れていても、PCの画面に映った空は暗いままで、明るい星を頑張って導入する必要があるのですが、この時点でカメラ側のライブビューのモニターに画面をオンにしてやってカメラのモニター上に画像を写してやると、PCの画面のライブビュー映像も露光時間の制限が外れて、限界まで明るくできます。星がたくさん入るので、適当なところに向ければ大抵星が見え、たとえ暗い星でもそれを使ってピントを合わせることができます。ちなみに映っている星はすばるの一部です。


IMG_0267


ピント合わせは画面の星像内をダブルクリックすると四角い枠が移動できるので、映っている星のところに枠を合わせれば、拡大された映像を右上の拡大図の中で「同時に」見ることができます。枠はもう一度ダブルクリックすると、そこの位置で固定できます。BYEのすごいところが拡大映像をもとにFWHM(Full Width Half Maximum: 半値全幅のこと)を計算してくれるので、数値を見ながら一番小さくなるように合わせ込むことができることです。上の写真では3.7(単位はpixel?)になっています。

ちなみにFWHMとは、そこで見える星の光の明るさの最大値の半分になるところの、全部の幅(この場合直径)がどれくらいになるかという意味で、鋭さを表すときなどによく使います。FWHMが大きければ鈍っていて(この場合直径が大きいのでピンボケ)、小さければ鋭い(直径が小さいのでピントが合っている)ということです。

下の写真は先の写真と同じ星でピント合わせをしていますが、ピントが少し外れている例です。FWHMはこの場合27.9とすぐに相当大きくなるので、非常に正確にピントを合わせることができます。

IMG_0269


撮影は左上の5つ並んでいるボタンの左から2番目を押します。撮影された画像はメモリーカードの中のみでなく、PC内にも直接書き込んでもくれるので、いちいち後から移動しなくていいのが便利です。撮影モードの説明は他のページでも解説が結構されているので、今回は他に譲りたいと思いますが、(ここから2016/12/14に段落最後まで追記)一つだけ。もしシャッターを切るときのミラーの動きの振動で撮影像がブレるようなら、画面右の真ん中らへんの「Mirror lock」に数字を入れてみてください。その秒数分だけミラーが上がってから撮影開始まで待ってくれるので、ブレの影響が少なくなります

写真は実際に撮影をしている最中で、5枚中3枚目を写しています。下にこれまで撮った写真のサムネイルも出ています。

IMG_0266


一つだけ、撮影を開始するのに最初うまくいかなく、ログの細かいところを読むとバルブモードにせよとあります。これまでの機種のようにシャッターの近くにある露光調整ダイヤルを回しても30秒までしかいかないので困っていたら、マニュアルモードからさらにモードダイアルを一つ進めると初めてバルブモードになるというところは、しばらく気がづかなかったです。まだ60Dを使い込んでいないのがバレバレですね。さらにBYE内での撮影設定の時の露光時間の選択によるのですが、逆にマニュアルモードにしないと撮影が開始しないこともあるので注意です。

ピント合わせが非常に有効で、Magic Lanternとの併用ですごく使いやすくなります。ファイル名での管理もすごく強力なので、手放せなくなる気がしています。


追記: 2016/10/21、次の日の牛岳遠征に備えている最中に、お試し版だとインターネットの接続が必須とのことで、最悪iPhoneのテザリング経由で接続はできるのですが、iPhoneのバッテリーの持ちなどのことも考え、製品版を購入しました。ASCOMでの接続に備えてPro版にしておきました。$50で、Paypal経由で支払いましたが、全く問題なくスムーズに購入ができ、ライセンス番号もすぐに手にでき、新たにインストールをし直すことなくライセンス番号を変えるだけで、試用版が製品版になりそのまま使うことができました。


 

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