今回は、4月から撮影の合間にずっと続けているエタロンの調整についてです。現段階でまだ結論は出てませんが、かなり溜まってきたので、途中経過を一旦記事にまとめておきます。



4月30日に書いた記事の中で書いた目標の最後の9番、C8+PSTでの良像範囲の改善です。今回の記事の範囲ではカメラはASI290MMを使っています。次回以降の記事では新カメラも使っていきます。

エタロンの調整はなかなか難しいので、簡単でわかりやすいところから順番に丁寧にやっていきます。この記事の後に試したことで、答えがわかっていてすでに意味がないこともありますが、それを飛ばして書くと意味がつながらなくなることもあるので、基本はやったことを順に書いておくことにします。

作業に入る前に、前提条件を書いておきます。

• エタロンの回転角の自由度による不定性をどうするか? -> 画面中央が暗くなる位置で、ほぼ一意に決まると考える。

PSTのエタロンは、調整リングを回転させ、エタロンに圧力を加えることで鏡間の距離を変化させ、透過波長を調整します。現在の手持ちのエタロンは良像範囲は狭いのですが、暗い部分が画面中心にくることで中心波長を判断していて、その位置さえ再現すれば回転角はほぼ一意に決まるので、毎回その角度に持ってくるようにして一連の作業を進めています。もちろんん多少の誤差はありますが、今回の調整範囲程度では十分再現性もあると考えています。

(補足) 以前は入射光に対するエタロンの角度を変えて中心波長を調整すると思っていましたが、それだと計算上十分な角度変化が取れなさそう (今考えるとFSRの10％くらいは変わっていいはずで、当時の計算は2%) なので、ずっと疑問に思っていました。PSTを作ったCoronado社が持っている特許と、実際に実装されている方式を見る限り、圧力式と思って間違いないと思われます。2024年春までに一連の特許が切れたために最近のエタロンに採用されたようです。Phoenixのエタロンも、後部のスポンジの存在など、見ている限りPSTのものに酷似しています。

もう一つ、今回の一連の作業で困難と思われることを書いておきます。

1. エタロンへの入射光の平行光度と、エタロンがきちんと働いているかの関係がまだよくわかっていない。
2. 良像かどうか、スタックして細部出しをしないとわからないことがある。
3. ニュートンリングが撮影時に確認できない。
   

などです。

1については、前回、前々回の記事で、8cmでエタロン位置を0-5cm程度動かして、エタロン内に入射する光を平行光からずれた状態を作ったはずなのですが、結局エタロンの働きに差を見出すことはできませんでした。鏡間距離が短いことと、フィネスが低い（ = 光の折り返し回数が少ない）ことが要因だと推測していますが、もっと動かしたら違いがわかるのか、実はすでに影響が出ていて気づいていないだけなのか、もう少し検証が必要です。

2は結構厄介です。はっきりとした悪い像はリアルタイム見てもわかるのですが、中にはリアルタイムで(まだボケた状態で)見て問題無いと思っていても、スタックした後で(これもまだボケた状態で)見て問題無いと思っていても、ImPPGで細部を出すと、なんかボケ気味だという場所が画面の中の部分的に存在することがあります。撮影時に確かめられるといいのですが、かなり最後の方まで画像処理して出てくるので、すぐに判断ができなくて調査が進みません。この一部がボケる原因そのものも、まだよくわかっていません。

3は、今回以降の一連の検証作業の途中で、カメラの角度が問題だということがわかってくるのですが、カメラの角度を変えるとニュートンリングが出てくることがあります。ニュートンリングを避けたいのですが、軽いものだと太陽表面の模様などに隠れて、撮影中はよくわからないのです。これも画像処理を進めていく過程、特にタイムラプス映像まで作ると、リング上の模様が動いているのがわかることがあります。撮影時に判断ができないので、困りものです。



最初にやったのはかなり簡単なことです。

1. PSTとC8の取り付け相対角度を変える

まずいつもの通りC8+PST+ASI290MMで太陽表面のHα画像を撮影します。上に書いた通り、エタロンリングの調整は画面中央付近が一番暗くなるところを選ぶので、ほぼ一意に決まります。少しわかりやすいところを選びましたが、いつものように画面右側が明らかに模様が出ていないのがわかります。


次に順次PSTをC8に対して90度づつ回転していきます。その際、同時にCOMSカメラも順次90度回転させていき、視野の角度が回転しないように補正するようにします。PSTを90度や180度回転させただけではそこまで違いがわからなかったのですが、270度回転させた時には明らかに改善が見られました。


その時の画像です。見ている場所が違うので少し比較しにくいですが、明らかに右側が改善しているのがわかると思います。


この状態で、500フレーム撮影し、改善するかどうか比較してみました。

うーん、右側は思ったより改善してません。この日（4月26日）はここでおしまいとなりました。



2. チルト角度調整

4月30日の記事で書いたように、上のテストの次の日 (4月27日) に粒状斑を撮影しています。そこでふと気づいたのですが、ここでも同じように右側がボケボケなんですよね。クロップしていない画像を改めて載せておきます。


PSTで右側がボケていたのはエタロンの透過中心波長がHαからズレていたと思い込んでいたのですが、粒状斑の撮影では白光なのでエタロンは全然関係ないはずです。ということは、これはC8かカメラから来ているでは？と考えたわけです。

ここで怪しいのは、カメラの手前に入れてあるチルトアダプターです。もともとの目的は、焦点距離が長くなりF値が大きくなると、直線的に入ってくる光が多くなるためにニュートンリングが発生しやすくなるので、それを回避する目的でカメラを傾けて取り付けるために入れています。ただ、その傾き角をかなり大きく取ってしまっているので、もしかしたらそれで焦点が合っていないだけなのではないかと思ったわけです。


しかも、午前と午後では赤道儀が反転するので、画面で見て上側を北に保つためにCMOSカメラを午前と午後で180度回転するのですが、たまにこの180度回転を忘れてしまう時があって、その忘れた時はボケが右から左に移動してるのを思い出しました。もしこのボケがエタロンからきているなら、ここでボケの左右反転は起きないはずですが、もしこのボケがチルトアダプターからきているとしたら、カメラとチルトアダプターの取り付けはねじ込み式なので相対角度は常に保たれているので、左右反転が起きるはずで、今ある現象を説明することができます。

この推測を確かめるために、ゴールデンウィークの5月4日の午後の曇りの中の晴れ間を利用して、実際にチルトアダプターを変更してみました。

結果は上から順に、チルトアダプターが 1. これまで通りほぼ最大角、2. 半分の角度、3. 傾きなしとなります。

下にフラット補正時のヒストグラムが残ってしまっているので少し比較しにくいですが、右側が明らかに改善されていきます。傾きをなくした時にもニュートンリングはパッと見は確認できません。傾きなしが一番いいので、とりあえずこれ以降は傾きなしでさらに調整を進めます。(その後、別の黒点画像を連続撮影し、タイムラプス映像にしたところで、明らかにニュートンリングの存在がわかりました。なので、傾きをなくす場合は、何らかの対策が必要です。)



3. C8に対して、どれだけPST本体を押し込むか

次に試したかったことは、鏡筒に対するPST固定位置の変更でした。でもその前に、カメラ位置の自由度を高めるために、ここでいったんチルトアダプターを外してカメラをより押し込む方向に動かしました。その結果を載せます。


右側の見え方が有意に悪くなっていますが、理由はまだよくわからないので、一旦は放っておきます。ここでのテストは上の画像がスタートになります。

鏡筒に対して、レンズ込みのエタロン位置を相対的に変えるために、手持ちの2インチの延長アダプターをC8とPSTの間に挟み込みます。これでエタロン位置も含めてPST全体が3cmほど後ろに下がったことになります。ここから更にPSTの入れ込み度合いを調整することで、もう少し位置を変化させることができ、最大で6cmくらい下げることができます。その際のピントは、C8側で合わせます。C8の主鏡の位置をずらすということですが、この調整範囲がかなり広くて、以降のテストで様々な個所の位置を変えていますが、すべてピントを出すことができます。この調整範囲の広さはC8を選んだ利点の一つです。

結果になります。上から順に 1. 2インチ延長アダプター挿入後で初期位置から3cm下がった状態、2. さらにアダプターに浅くPSTを入れることでさらに3cmほど、合計で6cmほど後ろに下げた後となります。


上3枚を比較してみると、最初の位置からエタロンを変化させても、予想に反して右側の映り具合はほとんど変化しません。これは8cm鏡筒でのコメントの議論がヒントになって謎が解決しました。gariさんが「PSTの黒箱を望遠鏡に挿してピントを合わせられる場合、対物がいずれの場合でも焦点位置からだいたい200mm手前の位置に-200mmのレンズが配置されることになるので、いずれの対物でもほぼ平行光になります」と言っていて、その後、私から「PSTの場合、レンズ位置とカメラの位置が固定だから、ここをいじれない限り大きく状況は変わらないということですね」と返しています。今回はPSTのピント調整を使わずに、この段階ではカメラ位置も調整していなくて、手前のC8のみでピントを合わせていることになります。結局エタロン以降でのセンサー面までの光の状態に(ほぼ)違いはないので、コメントでの議論が実証されたような形になるのかと思い、納得できました。



面白いのはここからです。

4. カメラの位置を変えて、エタロンとカメラセンサー面の間の距離を変える

上の最後の状態から、カメラをPSTに対して浅く差し込むようにして、エタロンから遠くで固定するようにしてみました。右側に明らかな改善が見られ、細かい模様が出ています。

ここに載せている状況以外でもいろいろ試してみましたが、やはりカメラを遠くに付ける方が右側のボケが少なくなるのは確実なようです。なので結局、C8とPSTの間の2インチ延長アダプターは外して、チルトアダプターを再度取り付けました。その時の画像が以下です。


ただしこれがベストかというと、たぶんまだ結論を出すのは早そうです。まず画面右側はいいのですが、逆に左側の分解能が出ていない気がします。また、画面上にニュートンリングっぽい回転状の模様が出ているようにも見えます。でも見分けはかなり微妙で難しくて、明らかな差が出るような状況にない限りは自信をもってこれがいいというのは難しいです。



5. PSTをC8に対して、再び回転させてみる

上の状態をもう少し改善できないかと思い、ここから、再度前週に試したPSTの取り付け角度を探ることにしました。書き忘れてましたが、この日のテストは再びPSTを0度で取り付けていて、前週の270度ではなくなっています。正直に言うと、単に270度のことを完全に忘れていただけで、何の疑いもなく最初からいつも通りに0度に取り付けてしまっていました。

0度から順に変えていきます。上から0度、90度、180度、270度です。

これら4枚を比べると、特に画面左側が、有意に180度 > 90 or 270度 > 0度となっていると言えそうです。前週の270度がよかったというのは、やはりチルトアダプターでの右側のピンボケの効果が含まれた複合原因だったといってよさそうで、今回の180度の方がより独立した正しい判断だと言うことができそうです。



6. カメラを最大限遠くに固定

この日の最後に、カメラ位置をもっと遠くにしたらどうかということで、カメラのところに1インチの延長アダプターを挟み込んでみました。下が結果になります。


大きく変わったことが2つあります。まず、明らかに全体が暗くなりました。画面での見かけ上はストレッチを駆使して同じくらいになるように調整していますが、ヒストグラムの山の位置を比べて見ると明らかに左に移動しているので、実際は暗くなっているのがわかります。この暗くなるのが、BFの径が小さいことによる制限からきているのか、エタロンの働きが変わってよりHαに合ったので暗くなったのか、もしくは全く別の理由なのかは今のところ不明です。ただ、全体的に分解能はよくなったようにも見えますが、これは時間にも依るものなのかもしれないのでまだ結論は出ていません。


と、今回の記事はここまでとしたいと思います。

ここ最近ずっとこのエタロン調整のことを考えています。週末の天気が悪くて、何の検証もできなかったのが不満なのか、昨晩はとうとう夢の中にエタロンが出てきて、全く訳のわからない調整を延々としていました。もうちょっとした末期症状です。

この後、より画角の広いG3M678Mが来て、さらにいろんなことがわかるのですが、これまた長くなるので、次回以降に書くことにします。

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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。



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。




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。



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。


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。




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。




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。



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。



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。

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新カメラのTouptek社のG3M678Mを使うと、8cm鏡筒での太陽全景でエタロン位置をさらにずらし、像が改善するはずです。実際にやってみました。これはちょっと前の2025年5月11日、あまり天気の良くない日に、晴れた瞬間瞬間を狙ってなんとかやれたテストです。



8cm鏡筒を使ったエタロン位置の検証は4月末に一度ASI290MMを使って試しています。鏡筒にPSTが当たる最前の位置0mmから、最大33mmまでPSTを後ろに下げることができ、以前のブログ記事では0mmと30mmの画像を比較しています。比較によると、

• 口径80mm、焦点距離400mmの対物レンズで集光された光は、200mm進むと光径が40mmになる。そこに口径20mmのエタロン手前のレンズが置かれるので、F値は口径から考えるF5ではなく、レンズ径による制限でF10になる。
• エタロンとともにレンズの位置を後ろに下げると、光径が40mmより小さい位置にレンズが置かれることにより、実効的なF値の制限が緩和される。
• 実行的な口径が大きくなったことに相当し、分解能が改善する。
• 実際の画像で見る限り有意な改善が見られた。

というのが結論でした。エタロンを最も下げた33mmという位置では、その位置でピントを出そうとするとカメラを最も奥にPST側に差し込まなければならず、それ以上エタロン位置を下げようとすると、カメラをそれ以上差し込めないので、ピントが出ないのです。これまで使っていたASI290MMではエタロン位置が33mm後ろというのが限界でした。

新カメラのG3M678Mはアイピース型で、さらにPST側に差し込むことができるため、今回はエタロンを50mmまで下げることができました。

その時の撮影画像の結果です。露光時間0.25秒、gain 400 (= 2倍 = 12dB = ZWO換算で120)、100/500framesをAS4!でスタック、ImPPGで細部出しをしています。左がエタロン位置が0mmで、右が50mmです。画像処理過程は両方とも全く同じです。

画像ををクリックして拡大しながら比べて頂きたいのですが、黒点や、黒点右上のダークフィラメントが比較しやすいでしょうか。明らかに50mm下げた方が分解能が出ています。前回の0mmと30mmの比較よりも今回の方が差がはっきりしていて、やはりレンズ径がF値を制限していて、それが緩和されるために分解能が改善されたと言えるのかと思います。

撮影している最中は、エタロン位置が後ろの方が、ヒストグラムで見ていると画面が明るくなっているのが確認できます。これはレンズ径での光のケラレがより少なくなることで説明ができます。実はその際、その明るさの違いから0mmより50mm位置の方が一見分解能が出ていないように見え、なんでだろうと思っていました。でもきちんと同条件で画像処理をして比較すると、やはり理屈通り50mm位置の方がより細かいところが見えたので、やはり考え方におかしなところはなさそうです。

ただし、エタロンが0mmの位置の場合と、50mmズレた位置の場合での、エタロンの効果の違いはまだ認識できていません。エタロンに入る光は少なくともどちらかは平行光からずれることになるので、エタロンの効果が変わってきて、その差がわかるのではないかと期待していたのですが、今のところどちらがいいと、どちらが悪いとかはまだ言えていません。やはりエタロンの鏡間の距離が0.1mm程度と極端に短いので、多少平行光からずれてもエタロンとしての機能は失わないのかと推測しますが、位置を50mmもずらしても、まだあからさまに何も変わらないというのは、ちょっと意外でした。



他にも、画面の大きさを制限するROI機能を使ってみました。目的は2つで、

• フレームレートを上げたいこと
• 画像サイズを小さくしたいこと

です。

G3M678Mのフレームレートは23fpsくらいで、ASI290MMの60-70fpsに比べると明らかに落ちています。これは画素数が1936×1096=2121856から3840x2160=8294400へと増えていて、その比8294400/2121856 = 3.91にほぼ比例したフレームレートの低下になっています。ROIで画素数を制限することにより、これが改善しないかと思ったわけです。

太陽でほぼ真円に近い形で写るので、ROIを正方形の2160x2160にした撮影してみたましたが、フレームレートは全く同じの23fpsで何ら改善は見られませんでした。

これで一気にROIを使う動機が薄くなってしまいました。もちろん画像サイズは小さくなります。横幅が3840/2160=1.78なので、ファイルサイズも約1.8分の1になります。その一方、写せる範囲がが小さくなるので、ガイドずれなどに対する耐性は下ってしまうため、少し迷います。

serファイルは絶対量が大きくなるので、それが小さくなるのは少し魅力です。実際、今回500フレーム撮影した場合にできたserファイルは、ROI無しだと8.1GB、ROIで正方形にすると4.6GBです。ただし、全景の場合は枚数を多くとることはあまりないですし、枚数を写すタイムラプスは、SharpCapで直接スタック後の画像だけを保存することを考えているので、トータルサイズはそこまで大きな差にはならなさそうです。ディスク容量を見ながら影響がありそうなら正方形の2160x2160を使うことにするかもしれません。

ちなみに、今回ROIで正方形にしてserで撮影したものから画像処理を進めてみました。最初のG3M678Mの画像は8bitで撮影してしまいましたが、今回は16bitのRAW16できちんと撮影しています。ただし、この日は天気が悪かったので、上記エタロン位置を最適化する前にとりあえず撮影しているので、以下の画像ではエタロン位置やカメラ位置はまだ適当です。




その後はSharpCapのリアルタイムスタックを利用したタイムラプスを撮影したのですが、雲が出てきてわずか20分で中断、その20分も雲の通過で明るさが変わったり、プロミネンスのブーストを失敗していたりで、見るも無残で動画化するにも至っていません。



G3M678Mの全景撮影の最適化も進んできました。天気が悪かったので、最低限の全景撮影と、やりたかったテストの一部だけしか進みませんでしたが、それでも8cm鏡筒での振る舞いがよりはっきりしてきました。

実は、この日のことはすでに記事を書いたものと思い込んでいて、すっかり記事を書くのを忘れていました。この前後も色々撮影はテストをしていますが、すでに書いた記事もありますし、まだ書いていないことも随時気示威していきたいと思います。特に、エタロンの良像範囲に対する検証がやっと進んできたので、こちらは早いうちにまとめたいと思います。

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ゴールデンウィーク中の太陽の目玉は、何と言っても大型黒点でしょう。




5月3日の4連休の初日に実家の名古屋に行った際、名古屋市科学館に行きました。9時10分頃に到着したのですが、運よく10時からの一般向けの回のチケットを、残り10席くらいでとることができました。ゴールデンウィークなので次の11時20分からのファミリー向けの回の方が人気があったようです。

今回のプラネタリウムは土星の輪の消失の解説が面白かったです。名古屋市科学館はいつも生解説なのが魅力です。今回も素晴らしいトークでした。解説によると、3月24日に地球が土星の輪の平面内を通過するので一度輪が見えなくなっていて、次が5月7日なのですが、その時は今度は太陽が土星の輪の平面内を通過するために輪に平行にしか光が当たらなくなり見えなくなるとのことです。このことを、CGで土星の輪に乗っかって地球と太陽を見るという試みをしていました。非常に直感的でわかりやすくてよかったです。

科学館の常設展示の中で今回特に面白かったのは、太陽のリアルタイム映像でした。プラネタリウム中にも解説していたのですが、同じフロアで太陽の白色光を減光して投影していて、この日は話題の大型黒点がよく見えました。

他にも、5階の天文コーナーがいろいろ変わっていました。円形の部屋の壁全面を利用して、一周で宇宙のスケールを距離で表している展示があって、かなりわかりやすい試みだと思います。


この日は特別展で科学館の地下で「鳥」展が開催されていました。かなり人気らしくて、入場のところから並んでいて、中もすごい人でした。いろんな鳥が各「目」に分かれていて、たくさんのはく製が展示されています。「目」での分類は、ある意味鳥の進化の歴史でもあるようで、鳥の進化そのものがわかるという内容で、とても充実していました。

私は鳥にはそこまで興味はないごくごく普通ののですが、非常に興味を引くように展示が工夫されていて、鳥に詳しくないとしてもとても面白いと思います。



その後、大須方面まで歩いて移動し、上前津から地下鉄に乗り、伏見で東山線に乗り換えて八田駅まで行き、天文ショップのスコーピオに顔を出しました。早速店長さんが口径76mmの太陽望遠鏡Heliostarを見せてくれました。

CP+で話したPhoenixも良かったですが、Heliostarは口径が76mmとPhoenixの40mmの倍近くになり、特にアイピースの焦点距離を短くして拡大した時は、見応えも格段に良くなります。今回は標準の20mmアイピースに加えて、10mmと5mmのアイピースで見させてもらいました。5mmは126倍とかなり拡大して見ることになるので、流石に少しは暗くなりますが、それでも元の口径が76mmと大きいので、不満のない十分な明るさで見ることができます。ここまで拡大しても細かいところまでよく見えるのは、やはり76mmの恩恵でしょう。これで拡大して見た大型黒点は、かなり細かい模様も見えて大迫力でした。

この大黒点は肉眼黒点の可能性もあり、スコーピオの店長さんと太陽フィルムで見てみました。肉眼黒点としてはそこまで大きなものではないので、かなり小さかったですが確かに何の拡大もなく見ることができました。



次の日の4日には富山の自宅に帰ってきて、今回の黒点を撮影しようとしました。午前中は曇りで諦め、午後からHαで撮影したのですが、少しの晴れ間を狙っての撮影だったので時間をかけられずに、大した解像度は得られませんでした。むしろこの日はいろんな調整に時間を費やしました。この日のことはまたまとめて記事にします。

天気予報では次の日の5日は朝から快晴のはずです。張り切って朝の5時半には起きたのですが、外はなぜかどん曇りです。その場でSCWを見直してもWindyを見直しても雲はないはずです。もう状況がよくわからないので、ふてくされてガストのモーニングで時間を潰します。10半頃にはかなり晴れてきたので自宅に戻り、11時頃にはほぼ快晴、11時半頃には準備も完了して、前日あまりうまくいかなかった撮影を始めました。機材はいつものC8+PST+ASI290MMです。赤道儀は簡単に出せるCGEM IIです。

30秒インターバルで1ショットあたり200フレームで120ショット余り撮影しましたが、シーイングは普通よりは多少いいくらいだったでしょうか。撮影した中の、連続の2ショットがかなりシーイングが良かったので、2ファイル分の合計400フレームのうちPIPPで上位300フレームを選び、その300フレームをすべてAS4!でスタックしました。その後はImPPGで細部出しですが、最近の精細な画像ではsigmaは0.5一択で、あとは適時調整します。コントラスト出しやカラー化などはPixInsightのSolar Toolboxで、その後仕上げにPhotoshopに回しています。

結果はモノクロ、カラー、カラー反転の3つを示しておきます。


今回のゴールデンウィーク中の目的の一つ、大黒点の撮影がある程度分解能よくできました。このように目立つ黒点が出た時も、確実に分解能よく撮影する手法が確立して、それが実践できるようになってきたのかと思います。また、少なくとも静止画に関しては撮影、選別、画像処理のルーチンはほぼ出来上がったと言っていいので、処理もその日のうちに終わり、今回も当日のうちにXに投稿しています。太陽は時間勝負のところもあるので、ここら辺の早い処理というのも目的の一つでした。



C8での撮影を終えて、全景用に鏡筒を変更しようとして家の中に入っているときに、玄関のチャイムがなりました。最近近くに引っ越してきた、アメリカ在住時代からの古くからの友人が、お嬢さんを連れてやって来ました。何でもお嬢さんの方が、私のXの投稿で朝から太陽をやっているのを見て、興味を持って来たとのことです。実はお嬢さんは赤ちゃんの頃に顔を見ているだけで、聞いたらもう中3とのことで、はじめましてではないのですが、実際にははじめまして状態でした。わざわざ太陽なんかに来てくれるくらいなので、星のことには結構興味があるみたいで、話してみると色々詳しくてちょっとびっくりでした。

まずは、太陽グラスで黒点を見てもらいますが、大黒天と言っても肉眼だとやはり小さくてわからないようです。そこで、星座ビノに太陽グラスをテープで固定して見てもらうことにしました。

これだとさすがに黒点も十分に見えるはずで、二人とも「見えた!」と叫んでました。

太陽と言っても、C8の撮影は撮り続けて待っているだけなのですが、太陽全景ならSharpCapでリアルタイムで色付きで見えるので、多少は楽しいはずです。というわけで、鏡筒交換の準備を続けながら太陽全景を一緒に見てもらうことにしました。



口径8cmの鏡筒も改良が進んでいます。玄関のチャイムが鳴った時は、ちょうど太陽ファインダーを取り付ける準備をしているところでした。C8の場合は鏡筒内からの反射光のスポットが補正版に当たるので、それが中心に来るようにアラインメントを取ればいいので目安があって簡単なのですが、口径8cmの場合はそのような指標がなくて、毎回導入に手こずっていました。10cmに取り付けていた太陽ファインダーがあったのを思い出し、それアルカスイス互換のクイックシューを取り付け、8cm鏡筒の下部に取り付けたアルカスイス互換プレートにそのまま取り付けられるようにしました。


写真のようにアルカスイスプレートの前方にファインダーを取り付けるのですが、導入後は取り外して、撮影時は下に写っているガイド鏡に交換します。今後は、この後に出てくる新カメラで一度に太陽全景が撮れるようになるので、タイムラプスなどの長時間撮影をしたい時にガイド鏡が活躍するはずです。

こんなふうに実物を見せながら、ファインダーの動作原理から、取り付けの際のアルカスイス互換リリースの取り付け、鏡筒に固定してからの導入などもお客さん二人に説明しながら、いよいよ太陽像を見てもらいます。



今回の目玉は新カメラの投入です。ToupTekのG3M678Mという機種です。

IMX678センサーを使っていて、ピクセルサイズが2μmとかなり細かい撮影が可能です。これまでのASI290MMが2.9μmなので、約1.5倍くらい細かくなるわけです。同センサーのカラータイプはZWOからもでていますが、モノクロで天体用はToupTekからだけのようです。 (追記: 2025/5/8) ZWOでも同センサーでASI678MMが出ていますが、いずれも売り切れや取り寄せなど、日本の代理店を通してだと入手が大変そうなのと、値段がかなり上がります。海外では太陽でG3M678Mの実績が多数報告されているので、初期不良や故障の場合は少し面倒かもしれませんが、今回はG3M678Mを選びます。(追記ここまで) 分解能を考える場合は、カラーとモノクロではモノクロの方が単純に2倍細かくなるので、単波長の太陽撮影では同じセンサーならモノクロタイプの方が圧倒的に有利です。センサーサイズは1/1.8''と、これまでのASI290MMの1/3インチよりこちらも1.5倍くらい大きくなるので、今回は大きな面積を取ることができ、かつ細かく撮影できると、いいことずくめです。

その一方で、もちろん犠牲にするものがあって、それはピクセルサイズが小さくなることによる感度の低下と、センサー面積が大きくなることで高価になることでしょうか。でも太陽撮影で十分明るいものを見るので感度はそこまで問題ではないでしょう。またセンサー面積が大きくなったと言っても、たかだか惑星用カメラの面積なので大したことはなく、CMOSカメラとしてはまだ安価な部類でしょう。しかも今回はじめてAliExpressを使って安いところを探して購入してみました。ToupTekの日本語のページもありましたが、ただ単に日本語化しているだけのようで、ドル払いで、しかも割高なので、結局AliExpressにしました。支払いもPayPalでできたので、直接カード番号を入れるとはしなくてよく、多少安心です。発注から到着まで20日ほどかかるとのことでしたが、実際には15日くらいで少し早めに来て、ちょうどこの日C8から8cm鏡筒に交換している最中に到着したので、タイミング的なこともありますが、ゴールデンウイーク中に使うことができて、結構好印象です。



さて、今日の太陽全景です。まずはいつものようにASI290MMで撮影し、特に問題ないことを確認します。その後、今回の新カメラに交換します。このカメラはアイピース径と同じ筒タイプのカメラなので、アイピース口の中に押し込んでセンサー面をより鏡筒側に近くにすることができます。


今回はカメラの差し込み位置などの最適化はまだできていないので、適当な位置に入れてピントが出るかどうか試したくらいです。ドライバーとかはあえて何もインストールしなかったのですが、SharpCapではそのまま認識して、接続までできました。

さて実際にSharpCapで見てみると太陽全景が一度に入っていることがわかります。こんなふうに撮影まで何のトラブルもなくできたので一安心です。



PCでこの画面を見て、高分解、モノクロで、やっと一度に太陽全体が入って、かなり嬉しかったです。このカメラは今後の太陽撮影に色々使えそうで、今回の全景撮影はまだほんの一例に過ぎないです。

この状態で、とりあえずリアルタイムスタックでカラー化とプロミネンス鏡長をしたものを、PNGで画像を保存してみました。SharpCap以外での画像処理はしていません。（ブログにアップロードする関係でサイドの黒いところをクロップして、jpgに変換だけしてあります。）

ここまでがワンステップで出るので、これまでやっていたかなりのことを省くことができて、相当楽になります。今後は、気軽に全景のタイムラプスとかもできそうなので、どんどん試していきたいと思います。

今回はASI290MMで撮影したものもありますが、まだG3M678Mの方の最適化ができていないので、比較は次回以降にします。とりあえずのパッと見では差がほとんどないか、まだASI290MMの方が少しいいみたいです。たとえ口径8cmだとしても、焦点距離が400mmと短いために、ピクセルサイズの小ささが効くような状況ではないからだと推測しています。この件はもう少し詳細に調べます。



今年のゴールデンウィークは太陽三昧でした。大黒天の撮影もうまくいきましたし、新カメラも到着して全景撮影にも進展がありました。もう少し晴れの時間が欲しかったですが、天気が悪い時には画像処理やブログを書いていました。名古屋に行ったり、お客さんが来たりもしたので、かなり充実していて楽しかったです。

ブログに書いたこと以外でも、まだエタロン良像範囲の調整を数週間前からずっと続けています。こちらは今の段階でも進展はありますがまだ途中なので、もう少し結論が出てからまとめるようにします。

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