ほしぞloveログ

天体観測始めました。

タグ:Uranus-CPro

最近ずっと太陽の記事ばかりですが、夜の撮影も多少進めています。試したのは3月21日と23日で、SWAgTiでモンキー星雲を撮影してみました。


春霞がひどい

3月21日はひどい春霞でした。黄砂も来ていたらしいです。雲は見えないのに星も見えないという、訳のわからない日でした。明るい星がかろうじて数個見えるくらいです。しかも家の中にいても風がビュービュー吹く音が聞こえるほど強くて、決して撮影に適した日とはは言えませんでした。でも久しぶりの晴れだったので、とにかく何か撮ってみようと試してみたというわけです。

IMG_1076


機材は簡単に、RedCat51 + Uranus-C Pro + CBP+ SWAgTiです。CBPはあまり強くないフィルターですが、モンキー星雲なら電視観望で数秒露光でも普通は何か見えます。でもこの日はPCの画面で見ても限りなく淡です。結局この日は3分露光で66枚撮影しましたが、後から見たら風のせいでブレブレで、使えそうなものは約半分の32枚でした。しかも、過去が画像のモンキー星雲のRAWファイルと比べても淡いです。

気を取り直して2日後の3月23日、撮り増しすることにしました。というか、21日の画像が淡すぎたので、できれば一から撮り直したいと思っていました。でもこの日も霞がすごかったです。黄砂予報は少し緩和されたので多少マシかと思っていましたが、後で比べたら結局同じくらいの淡さでした。もしかしたら何か機器の方に問題があるかと思ったくらいです。ちなみに、23日にはε130Dでばら星雲も撮影していますが、こちらはまだ明るい機材のせいか、多少マシなようです。それでも普通から考えたらかなり淡かったです。2つの機器で淡いので、やはりこれは機材のせいではなく、単に春霞がひどいのでしょう。

天体撮影では天気だけはどうしようもないので、この23日もそのまま撮影を続行し、71枚撮って56枚を使うことにしました。21日の画像を比べてもほとんど変わりないくらい淡かったのと、すでに7時間撮影していて、使わないファイルを除いても4時間半分くらいあること、その後の天気があまり良くなかったので、もう諦めて画像処理に進むことにしました。


画像処理

撮影後の画像処理はすぐに始めたのですが、MGCでストップしてしまいました。フィルターにCBPを使っているのである意味ナローバンド撮影といっていいのでしょうか、MGCを適用すると補正画像がこんなふうになってしまいます。

integration_ABE_MGC_gradient_model

これだと肝心のモンキー星雲本体が大きく補正されて、かなり暗くなってしまいます。この時はSPCCやSPFCのフィルターをありあわせのもので適当に済ませてしまっていたので、これを直せばなんとかなるかと思い、この時点でしばらくお蔵入りになってしまっていました。

先週末までで太陽のブログ記事を書くのもすこし落ち着いたので、モンキー星雲の画像処理を再開しました。やったことはSPCC用のCBPと、Uranuns-Cのフィルターを作ることです。CBPはだいこもんさんが作ってくれたものを使い、Uranus-C用のIMX585のカラーレスポンスは以前作っていたので、グラフを読み取るとかの手間はなく、ただ単にCBPとIMX585のフィルター情報をFilterManager上で重ね合わせるだけでした。


MGCのバージョンアップ

でも結局フィルターを正しくしてもMGCの補正はほとんど変わりませんでした。MGCはちょうど3月21日ににバージョンアップしていて、MARS DR1 Database Version 1.1が使えるようになっています。


このバージョンアップはかなりの進化で、オリオン領域の露光時間を10倍くらいにしたとか、これまでのHαに加えてOIIIに対応したというアナウンスがされていてAOO画像に対応、さらにSIIもRを代用すればなんとかなるかもということです。

それならばCBPでも対応できるのかと思っていたのですが、フィルターをCBP+IMX585にしても、MGCでナローバンドを設定しても、結局はだめでした。ナローバンドの設定は、例えばBをOIIIにすると青の補正が全くされないとかです。補正するのところをナローに変えると補正されなくなるようなので、例えばRをHα、GをOIII、BをOIIIとかにすると、補正画像側の星雲本体部分が真っ暗で、暗い黒で補正するので星雲本体が明るくボケボケになってしまうような状況でした。

まだ探りきれていないのかもしれませんが、ナローバンド、特に今回のようなワンショットナローバンド画像は、もう少しこなれるのを待っていた方がいいのかと思います。

MGCでの補正はあきらめ、あとは普通通り処理しました。

(2025/4.29: 追記) MGCで星雲本体が補正される問題は、結局Gradient Scaleが小さすぎたことでした。以前勾玉星雲の時にGradient Scaleの値を探っています。ε130Dの迷光の跡を消そうとしてGradient Scaleを小さくして、そのときは256が一番結果が良かったので、そのまま鵜呑みをしてモンキー星雲にも256を使っていました。今回のような大きな星雲が真ん中にドンとあるときは、Gradient Scaleを小さくするのは過補正になる可能性があるということです。実際、Gradient Scaleを1024にすると補正画像からモンキー星雲本体の形が完全に消え、1段階小さい768だともう星雲本体が補正されてしまいます。元々のMGCの目的から考えると、大きな構造を補正する目的なので、細かすぎる補正は目的にそぐわないといっても良いのかと思います。臨機応変に対応しなければと、改めて反省しました。(追記終り)

あ、そういえば今回はセンサー面の埃が目立っていて、星雲本体の上に大きな丸が乗っかってしまっていました。
IMG_1075

なのでお気楽撮影という方針には反するのですが、フラット撮影して補正するという手間をかけてしまいました。といっても、自宅で明るい昼間に部屋の中の白い壁を写すだけなので、まあ大した手間ではありません。フラットはフラットダークを撮らないと色々面倒なことが起こる可能性が高いので、フラットダークも撮影しています。フラットもフラットダークも1枚あたり30ミリ秒秒とかなので、大した時間はかかりません。その一方、ダークファイルは撮影に時間がかかるので、今回もダーク補正は無しです。ここら辺はSWAgTiのお気楽撮影を守りたいと思っています。


結果は...

さて、結果です。

「NGC2174:モンキー星雲」
Image15_DBE_cut
  • 撮影日: 2025321203分-225620253231946分-2324
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: William Optics RedCat51(f250mm、F4.9)
  • フィルター: なし
  • 赤道儀: SWAgTi (SWAT-350V-spec Premium + AZ-GTi)
  • カメラ: Player One Uranus-C Pro(-10℃)
  • ガイド: なし
  • 撮影: NINA、Gain 120、露光時間3分 x 88枚 = 264分 = 4時間24
  • Dark: なし、Flat, Flatdark: Gain 220, 露光時間0.03秒x128枚
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

星雲本体の色は出ていますが、まわりの分子雲みたいなのは皆無です。と思って調べたのですが、モンキー星雲の周りってあまり分子運ないみたいなんですよね。その代わりに、モンキーの右下に青い丸ポチがある画像をいくつか見つけました。この青丸、出てる画像と出てないな画像に分かれるみたいです。出ている画像はRGBで、出ていない画像はナローでした。そう言った目で見てみると、ごくわずかですが青っぽい色が出ています。これは比較的弱いCBPを使ったからかと思います。特にCBPは青色領域を結構通すので、色が自然に近くなり処理がしやすく、私は結構好んで使っています。でもいつか、本当のBで撮影したいと思ったのですが、もう季節は過ぎてしまったので、来シーズンの課題とします。

恒例のアノテーションです。結構斜めになってしまっています。玄関に置いてあるのを出してそのまま撮影するので、あまり真面目にセットしていないのがこんなところからもわかってしまいます。
Image01_Annotated


過去画像との比較

比較のために、
以前撮影したモンキー星雲を再掲載します。6年前の2019年1月にFS-60QにEOS 6Dで撮影しています。約2年後の2020年12月にDeNoise AIが出た頃に、一度再処理しています。

light_BINNING_1_integration_DBE_PCC_HSVRepair_AS_all4_cut

色に関しては星雲も恒星も含めて今回の方が階調も出ているのでまだいいのですが、恒星の分解能はそれほど変わらず、星雲の分解能は以前よりも劣っていると言っていいでしょうか。これではベスト更新と言っていいのかどうか?

原因ははっきりとしていて、春霞で暗くてボケボケ、むしろよくここまで出たと言ってもいいくらいです。この撮影を通して思ったことは、やはり条件の悪い時は無理してももうどうしようもないと。その一方、機材や技術の進化で、昔の条件のいい時に撮ったものと、今の条件の悪い時に時に撮ったものが、まあ同じくらいの土俵に上がるので、実際にいろいろ進歩はしているはずです。


まとめ

北陸の晴れは貴重なので、春霞の中で無理をしてモンキー星雲を撮影しました。やっぱり晴れというだけではダメですね。私は機材とか画像処理とかに進歩があって、その結果を撮影して確認したいクチなので、ベスト更新ができないとかなり凹むこともわかりました。これからもう少し条件が良くなっていくと思うので、また別天体で今後梅雨までの期間を期待したいと思います。

でも、昼間の太陽撮影と夜の天体撮影はかなりきついです。まず、睡眠時間がとれません。撮影の日はやはり遅くまで起きてますし、太陽は朝の方が条件が良さそうなので早く起きます。昼寝とかすればいいのですが、太陽の画像処理は早めにやりたいし、その合間で夜の撮影の方の画像処理も進めます。さらにブログ記事まで書きたいので、流石にちょっと大変です。

性格的にやりたいことがあると延々と作業してしまうので、意識的に他のことをしないとダメみたいです。まだバラ星雲、M101、猫の手星雲、獅子座の銀河あたりの画像処理が残ってます。太陽も土日で大量に撮影とテストをしたので、まとめが全然追いついてません。ちょっとペースを落とした方がいいのかもしれません。


2024年12月2日、前回のM31 アンドロメダ銀河に続いて、同じくSWAgTiを使ってM45 プレアデス星団 (すばる) を自宅で撮影しました。画像処理もサクサク進んだので、早速記事にしておきます。

これまでM45に関しては二度撮影しています。前回は4年前の2020年で、TSA120での撮影になります。


masterLight_integration_DBE1_PCC_HSV_AS_PIP_all6_cut

この時は2週に続けて撮影しましたが、1週目はFC-76で、多分結露か何かでおかしな画像になり、2週目にリベンジしたのですが、今思い出すと画像処理に疲れて途中で投げ出したような気がします。これは今の技術ならもっとよく出るのかと思います。

一度目は更に4年前の2016年11月に、牛岳での撮影です。前回の記事でM31も4年周期で撮影と書きましたが、M45も全く同じく4年周期ということになります。特に狙っていたわけではないのですが、それもそのはずで、2016年11月はM31もM45も同じ日に2対象で撮影しています。この時初めてオートガイド撮影が成功して喜んでいた覚えがありますが、回り回って今回はSWAgTiでガイド無し撮影になったので、進化なんだか退化なんだか...。まあ、研ぎ澄まされた退化とでもしておきましょうか。

と思って過去記事を調べていたら実は更に前に一度、これも2016年11月ですが、上の撮影より一週前にM31とM45を同じ日に2対象で撮影しています。


M45up

まだノータッチガイド(死語)で露光時間も伸ばせなかったことですが、画像処理に初めて有料ソフトしてステライメージを使ったので、私の中では本格DSO撮影の最も初期にあたります。

M31とM45は今後の撮影技術の進化の指標ともなるいい選択なのかと思います。前回までは私としては珍しく牛岳、数河高原と、自宅でない暗い環境での撮影です。今回は自宅なのではるかに光害の多いはずです。しかも前回のM31の撮影では使っていたUV/IRカットフィルターも外して、完全ノーフィルターです。すばるの青い淡いところが、この厳しい環境でどこまで出るのか?挑戦のしがいがあります。

といっても、以前半分遊びで企画したSCA260の拡大撮影で、自宅でM45を撮影しています。F5でそこそこ青も出ることは確証を得ているので、同じF5鏡筒のRedCat51でも同じくらいは出るのではないかと期待しています。



Image06_PCC3_cut


SWAgTiでの撮影

長い振り返りになってしまいました。とにかくポイントは、自宅で青い星雲がどこまで出るかの挑戦です。

北陸の天気はもう冬型になっていて、晴れの日はとても貴重です。月曜でしたが、天気予報ではほぼ一晩中晴れ。このチャンスを逃す手はないのですが、問題はかなりの強風だったことです。撮影開始時はまだましでしたが、夜中寝ている頃に風の音で何度が起きるくらいだったので、相当な強風だったと思います。撮影後の画像を見ても、基本的に星像は小さくなく、一方向にぶれている画像もたくさんあり、あからさまな雲を除くと、143枚中16枚撮影をブレで落としています。その16枚も結構甘く見積ったので、もう少し落とすべきだったかもしれませんが、今回星像はあきらめてBXTの力に期待することにしました。

機材は
  • SWAT350 V-Spec Premium + AZ-ZTiのSWAgTi。
  • 三脚はGitzo GT3840Cをシステマティック化したもの。
  • 鏡筒はRedCat51。
  • カメラはM45がちょうど入る画角ということで前回交換したASI204MC Proから今回はUranus-C Proにまた戻しています。ゲインはHCGがオンになる220としました。オフセットは定番の40です。露光時間は3分としました。
  • 極軸調整用にUnitecの極軸微動ユニット2を三脚とSWAgTiの間に挟んでいます。SharpCapの極軸調整機能とこの極軸微動ユニット2で簡単に極軸を取ることができます。
  • ハロなどを避けるために、今回はUV/IRカットも含めて、フィルター無しです。

撮影ソフトと手順は、
  1. 極軸調整とピント合わせ、カメラ回転角調整にSharpCapを使います。極軸調整はガイド鏡がないので、主鏡とメインカメラをそのまま使ってしまいますが、特に問題はありません。
  2. AZ-GTiの操作としてPCにインストールしたSynScan ProをWi-FiでAZ-GTi接続。初期アラインメントと、SynScan ProのSynMatrix AutoAlign機能を使いプレートソルブまでしてしまいます。プレードソルブが終われば、SynScan Proで初期導入まで済ませます。
  3. ここでSharpCapからNINAに切り替えて、カメラを接続し冷却開始。オートガイド無しでディザーのみ使うために、ガイドソフトとして「Direct Guider」を選択します。
  4. NINAのシーケンサーで露光時間や枚数などを設定後、撮影開始とともに、自動追尾をSynScan Pro (恒星追尾をオフにする) からSWAT (追尾モードを「DEC」から「STAR」に切り替える) に移し替えます。
  5. 最終的な画角をSynScan ProやNINAの望遠鏡の矢印ボタンなどで微調整します。
  6. 露光を開始します。

12月で新月期なので夜が長いです。天文薄明終了から開始までの撮影は11時間7分も取れるとのことでしたが、カメラ交換などで戸惑って撮影開始は19時56分だったので、2時間くらいロスしています。終わりも途中から雲が出てきて、午前3時38分までの画像が使えました。雲を除くと、合計で143枚撮影し、127枚使ったので、採択率は89.9%でした。除いた16枚は全て強風でのブレです。


SWAgTiでの子午線反転

今回の撮影は長時間に渡ったので、SWAgTiにとってはある特殊なことが必要でした。そうです、子午線反転です。なぜこれが特殊になるかというと、SWAgTiでは恒星追尾を精度の良いSWATに任せるために、AZ-GTiでの追尾を止めて撮影します。そのため、AZ-GTは自分ではもう追尾をしていないと思い込んでいるわけです。

この状態でもNINAとは「望遠鏡」として接続されていて、NINAからAZ-GTiに信号を送り赤経、赤緯とも動かすことはできます。でも天体が子午線近くになり、そのまま子午線反転してしまうと、AZ-GTiは撮影開始位置に留まっていると勘違いしているので、全然明後日の方向に向かって導入してしまうというわけです。

実際に試してみました。
  1. M45が子午線近くに達したので、撮影のための露光をストップします。その後、試しにSynScan ProでM45を導入してみました。
  2. AZ-GTiで自動導入すると、対象まであとどれくらいの角度があるかが表示されます。子午線反転にあたるので、自動導入直後は本来180度くらいずれていると表示されるはずです。でも表示されたずれは50度くらい。これは20時頃に撮影を開始した位置からAZ-GTiが動いていないと思っているため、正しい値と思われます。(実際にはさらに180度ズレるはずですが、どうも180度以上になると180度を引いた値が表示されていると思われますが、ちょっと不明です。)
  3. その結果、鏡筒は明後日の方向を向きます。同時に、SynScan Proの恒星追尾が自動的にオンになってしまいますが、これは仕様のようです。その結果、SWATの自動追尾と二重で追尾することになるので、星がずれていきます。ここで一旦SWATの自動追尾モードを「DEC」に戻して切ります。
  4. ここでおもむろに、再度SynScan ProのSynMatrix AutoAlign機能を使い、アラインメントし直します。これがかなり強力みたいで、数10度とかのオーダーで全然ずれていても、強制的にきちんとしたアラインメントに戻してくれます。しかも、今回2ポイントでアラインメントして、そのうち2ポイント目が建物の方を指してしまい星が何も写らなかったのですが、1枚目のプレートソルブだけで「完了した」と表示されました。
  5. その後、再びSynScan ProでM45を自動導入すると、かなり真ん中に近いところに導入されました。
  6. ふたたび、AZ-GTiの恒星追尾をオフにして、SWATの追尾モードを「STAR」に切り替えオンにします。
  7. 最終的な画角をSynScan ProやNINAの望遠鏡の矢印ボタンなどで微調整します。
  8. 露光を再開します。

これは大きな収穫でした。AZ-GTiから自動追尾をSWATに受け渡しているのは、SWAgTiで天体を再導入する時に原理的な弱点になります。今回のような子午線反転や、一晩に複数の天体を撮影する場合は、どうしても撮影中断時にアラインメント情報を失ってしまっているのです。これまでは一旦ホームポジションに戻して一から初期アラインメントをするなどして、対処療法的に回避していましたが、このSynMatrix AutoAlign機能を使うことで、いつでもSWAgTiとしてののアラインメント情報を再取得できることになります。


画像処理と結果

風は仕方ないのですが、子午線反転を含めて撮影は極めて安定でした。ShapCapを使い極軸をかなり正確に合わせてあるので、8時間程度の撮影でもドリフト(画像の一方向のずれ)も全く許容範囲内です。NINAでのガイド無しディザーも問題なく適用されています。

画像処理は、これもお気軽SWAgTi定番の、ダーク補正無し、フラット補正無し、バイアス補正無しです。今回、センサー面にホコリが付いてしまっていて、少しリング状の模様が出ましたが、そこまで深刻ではなかったので、淡いところを出しすぎない目立たない範囲での画像処理に抑えました。センサーを綺麗に保つことは、画像処理を楽する上でかなり重要だと再認識しました。センサー面を綺麗に保てないなら、お気軽画像処理は諦めてフラット補正は必須になります。

さて、お楽しみの結果ですが、どうでしょうか?

「M45: プレアデス星団 (和名: すばる)」
3856x2180_180.00s_RGB_GC_SPCC_BXT_AS_MS_NXT5_cut
  • 撮影日: 2024年12月2日19時56分-3時38分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: William Optics RedCat51(f250mm、F4.9)
  • フィルター: なし
  • 赤道儀: SWAgTi (SWAT-350V-spec Premium + AZ-GTi)
  • カメラ: Player One Uranus-C Pro(-10℃)
  • ガイド:  なし
  • 撮影: NINA、Gain 120、露光時間3分 x 127枚 = 381分 = 6時間21分
  • Dark, Flat: なし
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

自宅で光害防止フィルター無しでここまで青が出たことに、まずは驚きです。これまで牛岳、数河高原と暗いところに行って撮影したものより、はるかに淡いところまで出ています。刷毛ではいたような模様もよく見えていて、背景の淡いところもそこそこ出ています。

アノテーションです。
_3856x2180_180_00s_RGB_GC_SPCC_BXT_AS_MS_NXT5_cut_Annotated1


自宅撮影は不利ではないのか?

今回の方が光害は酷いはずなのに、なぜここまで出たのか?少し冷静になって考えてみました。
  • 鏡筒は4年前のTSA120がF7.5で、今回のRedCat51がF4.9なので、今回の方が有利です。でも明るさで高々(7.5/4.9)^2 = 2.3倍です。
  • S/Nは口径もセンサーサイズも関係無いのは前回のアンドロメダの時にも書きましたが、それよりも1ピクセルのサイズが重要で、6Dが1辺6.5μmでUranus-C Proが2.9μmなので明るさ比較で(6.5/2.9)^2 = 5.0倍前回の方が有利。
  • 露光時間は前回4時間15分で、今回6時間21分で、(381/255) = 1.5倍今回の方が有利。
機材としては明るさ比較で5/2.3/1.5 = 1.4倍なので、S/Nだと更にルートで高々1.2倍前回の方が有利なだけで、あまり差がありません。

空の明るさを考えると、
  • 数河高原は天の川が普通に見えるので、6等星は見えるとしましょう。
  • 一方自宅は、北極星はたまに見えない時もありますが、大抵見えます。こと座の形やはくちょう座の形はたまに見えるときがあり、年に1-2回ものすごく透明度のいい日に天の川がうっすら見えるくらいです。普通の日は3等星が見えるくらいと思っていいでしょう。
ざっくり3等分の差があるとすると、1等ぶんで2.5倍明るさが違うので、2.5^3で16倍くらい前回の方が有利になるはずです。スカイノイズの差と考えるとS/Nはやはりルートで効いてきて、√16 = 4倍くらい差が出ます。これは無視できない有意な差で、前回の方が有利で、今回の方が不利ということです。

こう考えると圧倒的に前回の方が有利なのです。この差を覆るものが何かと考えると、画像処理と考えることもできますが、今は私としてはカメラの違いだと考えています。前回まで使っていたEOS 6Dは低ノイズの一眼レフカメラで長らく天体写真に適したカメラとして使われていますが、発売開始が2012年でもう12年も前のことになります。ここを見ると分かりますが、撮影時のISO1600だとダイナミックレンジは11bitを切っています。


一方、最新のCMOSカメラに近いUranus-C Proはここにある通り、HCGでダイナミックレンジは12bit近くになります。


ホットピクセルやアンプグローなど、新しいセンサーではグラフに出てこない有利な点がかなりあるのかと推測できます。というのも、最新カメラに近いASI2400MC Proで青い馬星雲を撮影したときも、ノイズ処理が楽で、データだけでは説明しきれないような有利さがあったと感じました。

分かりやすい例はEOS 6Dで自宅で撮影した青い馬星雲です。光害地の自宅で6Dだと、どうしようもない限界を感じましたが、


牛岳でASI2400MC Proで撮影した青い馬星雲はもう雲泥の差で、もちろん牛岳の空が暗いのはありますが、カメラの根本的な性能差を実感して、この時にはじめてフルサイズ6DをフルサイズCMOSカメラに代えてもいいかと思いました、


結局フルサイズのカラーCMOSカメラはまだ手に入れていないのですが、サイズこそ違えど最新のCMOSカメラはさすがに10年以上前の一眼レフカメラとは一線を画す性能と思って良さそうです。

というか、これくらいしか今回自宅でM45がここまで出る理由が思いつきません。その一方、もちろんセンサーサイズが小さいので解像度は出ないのですが、すばるの大きな模様の変化を見るにはこれでも十分な気がします。drizzleなどを使う手もあるかと思いますが、お気軽撮影とお気軽画像処理も捨て難いので、ここまで出るならもう十分なのかと思っています。


まとめ

自宅で綺麗な青を出すのは、ある意味一つの目標でした。

SCA260のM45のRGBでの拡大撮影である程度出ていたのですが、今回こんなシンプルな機材で、ここまで青がきれいに出るとはあまり予想していませんでした。出にくい青と言っても、M45くらい明るくて、撮影時間さえ十分に確保できてS/Nが取れるなら、無理してあまり暗いところに行かなくてもいいのかもしれません。星を始めた時の「自宅でそこそこ写せたらいいなあ」というのが、やっと実現できてきた気がします。

「そこそこ」の中には、あまり無理をしないでという意味も入っていて、今回のSWAgTiはガイドやダーク、フラット補正を省いたりして簡略化できているので、その意味でも「そこそこ」がやっと本当に実現できてきたのかなと思っています。


先日のパックマン星雲に引き続き、同じセットアップで、馬頭星雲と燃える木を撮影しました。撮影日的には近くて、10月9日がパックマン星雲、10月11日に馬頭星雲と燃える木という感じです。今回は時間的には大した枚数は撮影できませんでした。少し流れた画像があったので、それらを省くと1時間半ちょっとです。これでどれくらいまで出せるのかを見ます。


これまでの馬頭星雲と燃える木

そもそも前回馬頭星雲と燃える木を撮影したのは2017年11月と、もう7年も前のことになります。EOS 6Dを手入れて初の天体撮影でした。

その後、初のマスクを使って再画像処理をした後、天体写真で使われ始めた初のAIノイズ処理ツールと言ってもいいDeNoise AIで同じ画像を再処理をしたのが2020年2月で、これももう4年近く前のことになります。この時は同じ元画像を使ったとは思えないほどノイズ処理が進化したのですが、同時にAIに対する不安感や否定的な意見が出たのも、当時のインパクトを思えばある意味当然だったのかもしれません。今ではBXTをはじめ、AI関連の画像処理も順当な進化をしています。まだ根強い偽構造を疑う声もありますが、今後もしばらくは天体画像処理においてもAI関連の進化が止まることはないと思います。


NINAによるSWAgTiでの撮影

前回の処理が当時一気に進んだと言っても、元の画像が7年前とすでに古すぎるのと、AIツールも進化していて、今見るとかなりアラも見えます。画角的にもSWAgTiに積んであるRedCat51と Uranus-C Proに丁度いいので、自宅でε130Dで撮影していた横で、ついでに気軽に撮影してみたというような状況です。

フィルターもパックマン星雲のときのままで、DBPを付けています。SWAgTiの動作も軌道に乗ってきていて、もう普通の撮影プロセスで、あまり特筆すべきことはありません。普通にの撮影になっているということが、SWAgTiにとってはある意味、意味があることになっていますでしょうか。あ、すでに何回か前の記事で書きましたが、この撮影の時に初めてNINAでASTAPを使ってプレートソルブで天体を画面内に入れてみました。SharpCapでプレートソルブした後は、AZ-GTiとの接続が毎回不安定になっていたのですが、NINAのプレートソルブではそのようなことはなく、安定に撮影を続けることができました。もちろん撮影中にディザー信号をAZ-GTiに送って、ディザリングもずっと継続してできていました。


お手軽画像処理

SWAgTiのお気軽セットアップ、お気軽撮影の基本を崩さないよう、画像処理も手軽にフラット補正も、ダーク補正も、バイアス補正も無しで進めます。パックマン星雲で一通り画像処理も進めているので、PixInsightのプロジェクトファイルがほぼそのまま使え、簡単にスタック済み画像とリニア処理、ストレッチまで進めることができます。

スタック直後の画像を見てみます。オートストレッチでない、マニュアルで超炙り出しをしてみると、少し縦横方向の線が残っているのがわかります。
80_00s_drizzle_2x_integration_ABE_HT_HT

自宅撮影で光害地ですが、DBPを使っているのでそこそこ暗くできる状況です。なので背景光はそこそこ暗いこと、また背景光でこの手のノイズは出にくいので、この縦横線は読み出しノイズかダークノイズだと思います。もう少し一枚あたりの露光時間を伸ばして読み出しノイズの効きを抑えるか、トータルの露光時間を伸ばしてノイズ全般を抑えるかしたほうが良かったかもしれません。まだオリオン座はシーズン初めなので、もしかしたら今後追加撮影して、ノイズを減らして再び画像処理するかもしれません。

ただし、ここで示した炙り出しは相当に強調したもので、実際の仕上げのところに出てくるノイズのレベルではないでしょう。画像処理もできるだけ簡単にということで、パックマン星雲と同じく、フラット、ダーク、バイアス補正は無しで進めたいと思います。

各種補正がないと、WBPPの処理時間も全然短くて楽です。その後、PixInsightでABEをかけたのですが、1次でも淡いモクモクが不自然になってしまったので、ABEなどもかけていません。ただし、トータル露光時間はそこまで長くないので、今回の撮影分ではやはりまだ少しノイジーです。淡いところを出すのに、画像処理で多少無理をしました。


結果

結果は以下のようになります。先ほどの縦横の縞は全く気にならないレベルです。

「IC434: 馬頭星雲と、NGC2024: 燃える木」
180.00s_drizzle_2x_SPCC_BXT_MS_SCNR_HT6_cut_s
  • 撮影日: 2024年10月12日2時29分-4時45分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: William Optics RedCat51(f250mm、F4.9)
  • フィルター: サイトロンDBP
  • 赤道儀: SWAgTi (SWAT-350V-spec Premium + AZ-GTi)
  • カメラ: PlayerOne Uranus-C Pro (-10℃)
  • ガイド:  なし
  • 撮影: NINA、Gain 100、露光時間3分 x 36枚 = 108分 = 1時間48分
  • Dark, Flat: なし
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

2時間弱の撮影ですが、燃える木の構造も細かいところまで出ていますし、馬頭の上の赤いところは縦の流れもそこそこ見えています。背景の淡いところも多少出ていますが、茶色にならずに赤色になってしまうのは、ナローバンドフィルターの宿命かと思います。きちんとした色で撮りたい場合は、暗い場所に行ってRGBで撮る必要があるのかと思います。アルニタクに少しハロっぽい円が出ていますが、これを消すのは至難の業でしょう。おそらくDBPが原因の一つかと思いますが、この程度で抑えているの、むしろ十分な性能なのかと思います。

お気軽撮影、お気軽画像処理ですが、それでもこれくらいは出てくれるので、個人的にはもう十分なのかと思います。天体写真の楽しさを気軽に味わえるという観点では、かなりポイントが高いです。


Annotation

Annotationです。ちなみに、Sh2やLBN、LDNも追加してアノテートとすることができます。全部出しに近いですが、暗黒帯を含め、いろんな番号がついていて、かなり賑やかです。
180_00s_drizzle_2x_SPCC_BXT_MS_SCNR_HT6_cut_s_Annotated


前回画像から

前回の画像を示しておきます。遠目ではわかりにくいですが、拡大して比べると今回の画像で自己更新していることは間違いないことがわかります。

HORSE_LIGHT_6D_180s_3200_+7cc_20171128-00h09m41s_x34_SNP_star_ok

流石に画像で7年、処理で4年近くの進化の違いは有意に存在していると言えるでしょう。特に当時はStarNetも出た当初で、まだ使い方もよく理解していなくて、恒星処理がかなり苦手でした。また、DeNoise AIも効かせすぎでしょう。

機材も進化しているはずです。特にRedCat51の分解能は特筆すべきで、口径こそFS-60Qの60mmから51mmに減ったものの、焦点距離が600mmから250mmと短くなっているので、実質かなり明るくなっています。カメラは一眼レフのフルサイズの6Dから、センサー面積こそ1/1.2インチと小さくなっていますが、ノーアンプグロー、ホットピクセル除去機能のDPSがついた最新に近い CMOSカメラになっています。撮影時間は共に1時間40分台とほぼ同じなので、機材と画像処理の進歩と言っていいかと思います。


馬頭星雲の拡大

もう一つ、SCA260で撮影した馬頭星雲の拡大と比べてみます。これはなかなか面白いです。2022年3月に撮影したものです。
Image34_PCC_AS_HT5a_cut

下は今回の画像を同じ画角で切り出したものです。
180.00s_drizzle_2x_SPCC_BXT_MS_SCNR_HT6_SCA260

微細構造と微恒星の数はやはり圧倒的にSCA260です。口径が260mmと51mmと5倍違うとこれくらい差が出るということがよくわかる比較だと思います。星の数は口径というよりは、むしろ焦点距離の違いの1300mmと250mmが効いているかもしれません。恒星と背景のコントラスト比は、撮影の場合焦点距離のみで決まります。眼視では恒星と背景のコントラストが口径によらずに倍率のみで決まるのと同じ理由です。今回のような撮影の場合は、広角で撮影して背景を広げ切っていないので、恒星とのコントラストは上がらずに、その中心のみを狭い面積のカメラで一部切り取っているのと同じ状況なので、恒星の数は増えることはないということです。

それでも逆に、RedCat51もよくここまで頑張ったなとも思えます。かなりの拡大になってしまうわけですが、よく破綻せずにある程度の細部はきちんと描写してくれています。


まとめ

今回の馬頭星雲と燃える木ですが、前回撮影がもう7年前だなんて、信じられないくらい月日が早くすぎてしまっていることに気付かされます。いつか撮り直そうと毎年思っていたのですが、SWAgTiで気楽に撮影できることで、やっと実現しました。新規天体でない場合はよほど改善の見込みがないと、モチベーションがどうしても低くなってしまいます。これがAdvanced VXだったら多分撮影してないです。最近Adbanced VXの出番がほとんどなくなってきています。

トータルの撮影結果としてはとしては十分満足です。空き時間に気軽に設置して、短時間でもこれくらい写ってしまうのは、私自身も少しびっくりで、今後もSWAgTiが活躍してくれそうです。というか、最近ε130Dより小さい鏡筒は、ほぼSWAgTi一択です。もしかしたらε130Dもいけるかも?SWAT350の対荷重は15kg、AZ-GTiは公式15kgですが撮影中はモーターが静止していることを考えると、ただのごついアダプターとも思えるので、多少重くても大丈夫な気がしています。いつか試すかもしれません。

今回の撮影は、10月初めでしたが、実はその頃少し晴れが続いたので結構大量に撮影していて、
  • 10月9日にε130Dで前半に網状星雲の撮り増し、後半に勾玉星雲、同日並行で一晩SWAgTiでパックマン星雲
  • 10月11日後半にε130Dで勾玉星雲、並行でSWAgTiで馬頭星雲と燃える木
  • 10月12日後半にε130Dでアンドロメダ銀河のHα、並行でSWAgTiで同じくアンドロメダ銀河をカラーで
と、まだ大量に未処理画像が残っています。ある意味うれしい悲鳴で、簡単に2台を出せるようになったので仕方ないのかと思っています。加えてそこに彗星が来たので、もうどっちつかずで、残りの画像も彗星もまだまだほったらかし状態です。焦らずに進めていきます。


彗星の画像処理が残っていますが、彗星前にSWAgTiで NINAを使って長時間撮影したパックマン星雲が仕上がったので、先に記事にしておきます。




撮影

詳しくは前回記事を見て頂ければいいのですが、撮影時間は7時間に及びました。朝起きて画像を確認してみたら途中から雲が出たようで、使えたのは94枚で、1枚当たり3分露光なので合計282分 = 4時間42分です。この間、NINAでも順調に動いて、特にSWAgTiの長時間撮影で縞ノイズを避けるために必須であるディザリングも問題なく動いていました。SharpCapではこれまで最長でも2時間程度しか試していなかったので、NINAという新しい撮影ソフトの選択肢が増えたことに加えて、さらに長時間露光できたということは大きな前進です。

パックマン星雲は電視観望で見たことはあっても撮影は初めてで、私的には新規天体なので、またギャラリーページに載せるネタが増えることになります。




冷却時のダーク補正の有り無し

SWAgTiシリーズでは以前、冷却を(忘れて)してなくて、センサー温度が高い状態で撮影した場合の、ダーク補正有り無しの比較をしましたが、結果は大きな違いが出ました。


さすがに夏場で温度が高いと、ホットピクセルの影響が大きくなり、何も補正しないと相当ノイジーになります。冷却がなくても、ダーク補正することで、なんとか見える画像になるということがわかりました。

その一方、冷却さえしてしまえば、たとえダーク補正なしで十分見える画像になるということも示しました。


その時の天リフさんのピックアップ配信で、冷却した場合の、ダーク補正した場合としない場合でどう違いが出るかを知りたいとか言われていたので、今回その比較をしてみます。


SWAgTiでのダーク補正の効果

セットアップですが、鏡筒がRedCat51で、カメラはUranus-C Proを−10℃に冷却しています。1枚あたりの露光時間は180秒で、カメラのゲインは本当はHCGがオンになる220にすべきを間違えて100としてしまいました。NINAでのカメラのオフセット設定は40です。ライトフレームは10月9日に合計139枚撮影しそのうち94枚を使い、ダーク補正比較のためのダークフレームは後日77枚撮影して使いました。

SWAgTiの簡単撮影の特徴を活かすために、バイアス補正、フラット補正などは無しで処理します。解像度を上げたいので、drizzle x2を選択しておきます。今回はダーク補正の有り無しだけを比較します。

PixInsightのWBPPで出来上がったdrizzle x2のマスターライトファイル画像を、ダーク補正有り無しで比較してみます。

comp_dark
左がダーク補正無し、右がダーク補正ありです。ダーク補正なしの方がクールピクセルっぽい落ち込みが少しきついくらいでしょうか。でも見ている限りダーク補正の有り無しはわずかの差のようで、細かくこだわらなければ、ほとんど問題になることはないでしょう。これ以降はSWAgTiの簡単撮影の特徴をキープするために、少なくともUranus-C Proを冷却した場合ではダーク無しで進めることにします。


結果

画像処理は至ってシンプルです。今回のセットアップでは周辺減光もほとんどないのですが、念の為ABEの2次だけをかけました。その後SPCCをかけましたが、使った光害防止フィルターがDBPとそこそこきついので、色の諧調がどうしても乏しくなってしまいます。そのため、Photoshopの段階で色バランス、特に青系を少し強調しています。また、WBPPの際にDrizzleを2倍で適用しているので、BXTを使い相乗で解像度の向上効果を狙っています。

画像処理としてはこれくらいでしょうか。PixInsightでの処理もPhotoshopの過程も、私的にはかなりシンプルです。SWAgTiのシンプル撮影には、あまり時間をかけないシンプルな画像処理がいいのかと思います。

結果です。

「NGC281: パックマン星雲」
180_00s_RGB_drizzle_2x_ABE2_SPCC_BXT02_0_10_MS_HT_2_5s
  • 撮影日: 2024年10月9日21時3分-10日2時48分
  • 撮影場所: 富山県富山市自宅
  • 鏡筒: William Optics RedCat51(f250mm、F4.9)
  • フィルター: サイトロンDBP
  • 赤道儀: SWAgTi (SWAT-350V-spec Premium + AZ-GTi)
  • カメラ: PlayerOne Uranus-C Pro (-10℃)
  • ガイド:  なし
  • 撮影: NINA、bin1、Gain 100、露光時間3分 x 94枚 = 282分 = 4時間42分
  • Dark, Flat: なし
  • 画像処理: PixInsight、Photoshop CC

さすがSWAgTiのお気楽撮影、画像の説明も情報が少なくていいので楽です(笑)。出来上がった画像を見る限り、星雲本体も十分な解像度も出ていますし、微恒星まで綺麗に出ていて、そこそこ満足です。

恒例のアノテーションです。ちょっと斜めになってしまいました。カメラの回転角の調整を忘れてしまっていたようです。
180_00s_RGB_drizzle_2x_ABE2_SPCC_BXT02_0_10_MS_HT_2_5s_An


まとめ

これまでSWAgTiでいろいろ工夫してきたのが、やっと実を結んできています。ポタ赤クラスなので普通の赤道儀よりもコンパクトで軽いです。それでいてプレートソルブなども含めて今時の機能は全て使え、かつ追尾精度は大型赤道儀にも負けないくらいいいので、ガイドも必要ないです。パッと出して、実際の撮影時の設置も、撮影中の手間もかなり楽です。カメラを選べばダーク撮影もフラット撮影もしなくてもいいので、画像処理も短時間で済み、それでこれだけの画像が得られるなら、かなり楽しいと言わざるを得ません。彗星の時もそうだったのですが、カメラレンズや軽量鏡筒の場合は、ここ最近はSWAgTi一択になっています。

あと、今回試したダーク補正有り無しの比較を、定量的に数値で示そうと思っています。かなり面白い結果になりそうなので、またまとまったら記事にします。

SWAgTiのセッティングが楽なので、短い時間でも撮影する気が起きます。まだテスト撮影なので、お気楽にM20です。今年は本当に天気が良くなくて、たまに晴れてもそれが長い時間続きません。結局今回撮影できたのは、3分露光で16枚の合計わずか48分です。月が出るまで2時間くらいはあったのですが、途中で曇ってしまいました。まあ南の低空なので、雲も出やすく仕方ないですね。

IMG_9916


夏場の非冷却のテスト?

今回のテーマは「冷却はなくてもいいのか?」です!

前回のSWAgTiの記事で、ケーブルの数を減らしたいと書きました。夏の暑い日に冷却がないとどうなるかを試してみました...とか言いたいのですが、実はこれ全く嘘で、単に冷却するのを忘れただけです。NINAだと冷却されてないと警告が出るのですが、SharpCapはそういった親切設計にはなっていません。

NINAってできるだけ撮影を失敗しない設計になっています。冷却設定も親切で、まだ冷えている途中だと完全に冷えるまでは警告を出してくれます。例えばファイル形式はデフォルトfitsで、形式を変えるときは結構奥の方で「あえて」変更してやる必要があります。SWAgTiだと必要ないですが、例えばガイドソフトがつながっていないと警告を出してくれます。SharpCapは撮影「も」できる汎用ソフトですが、撮影「専用」ではないので、色々「設定できる余地」が残っていて、ミスもあり得てしまうというわけです。

でも今回はさらにしょぼいです。もっと言い訳するんですが、最初はSharpCap上でちゃんと冷却したんですよ。でも、一度SynScan Proとの接続がトラブって、一旦「あえて」SharpCapを落としたんですよね。後から考えたらわざわざ落とさなくてよかったんです。でも落とした後の復帰で他に気を取られていて、冷却をオンにするのを忘れて撮影を開始してしまったというわけです。そういえばライブスタック画像を見た時に「なんかノイジーだなー」とか思ってたんですよ。でも気づいたのは撮影も終了して、次の日に画像処理を始めてからでした。なんかおかしいと思ってfitsのヘッダ情報を見たら、センサー温度が32度とかになっていました...。


プレートソルブをなんとか使う

冷却は忘れてしまいましたが、その分トラブルに対して色々試したおかげで、SWAgTiでの撮影までのコツが少しわかりました。

前回報告した通り、やはりプレートソルブをすると、しばらくして接続がおかしくなるのはもう間違いないようです。今回もそうだったので、再現性があります。今回試して、接続がダメになった後にSharpCapを立ちあえげる必要がないのはわかりました。SynScan Proのみ一旦落として再起動すると、うまく再接続されるときもあるし、再接続されずにエラーが再度出るときもあります。うまくいかないときは更に、SynScan Proの「アラインメント」の「リセット」を押すと、再起動でエラーが出ることがなくなるようです。たとえリセットしたとしても、実際のアラインメント情報はAZ-GTiの方に残っているため、再度SharpCapから接続すると今向いている方向の情報がきちんと出てきます。

というわけで、こんな順序がいいのかと思います。
  1. SharpCapからSynScan Proに接続する。
  2. SynScan Proで、ワンスターアラインメントを実行する。
  3. SharpCapからプレートソルブを実行して、初期アラインメントの天体が画面中央に入るのを確認する。
  4. (この時点で落ちることは多分まだないので)SynScan Proで、撮影対象天体を導入する。
  5. SharpCapからプレートソルブを実行して、撮影対象天体が画面中央に入るのを確認する。
  6. 必要なら、SynScan Proの矢印ボタン、もしくはSharpCapの矢印ボタンで画角を調整する。
  7. (プレートソルブを何度かしたり、しばらく時間が経ったりして)接続が切れたり、接続エラーが出たら、一旦SynScan Proを落とし、SynScan Proを再起動して、アラインメントの「リセット」を押す。
  8. すでに対象天体はプレートソルブされていい位置にいるはずなので、自動追尾をSWATに切り替える。
  9. ライブスタックを始める。同時にAZ-GTiの自動追尾が強制的にオンになるので、すかさずAZ-GTiの方の自動追尾をオフにする。
  10. ライブスタックの撮影時間を希望の長時間に設定する。
  11. ライブスタックのクリアを押して、長時間露光を開始する。
くらいでしょうか。とにかくポイントは、SharpCapとAZ-GTiの接続が切れたら、一旦SynScan Proを再起動、アラインメントの「リセット」を押すことです。

あ、前回までSharpCapがそこそこ古いバージョンだったのですが、今回最新にしても基本的に接続の安定度が大きく変わることはありませんでした。プレートソルブはやはり何か問題を引き起こすようです。ただ、最近AZ-GTiの方が大幅アップデートされて、AZ-GTi単独でプレートソルブ機能が実現されたようです。これがうまく動くなら、今の不安定な原因のSharpCapからのプレートソルブをしなくていいかもしれないので、期待できそうです。


撮影開始

と、こんなテストを色々していたら、いつのまにか天文薄明終了時間になったので、撮影を開始しました。上の通り、最低限のプレートソルブは使えた(一旦SynScan Proでのアラインメントからのリセットは必要でしたが)ので、かなり楽でした。その後は、SWAgTiならではの、ガイド無し、SWATの精度の良さに頼った、AZ-GTiを利用しての簡単ディザー撮影でした。

実用上は前回からかなり進歩していて、前回は一旦AZ-GTiをホームポジションまで戻して、ワンスターアラインメントもさらには目標天体の自動導入も、プレートソルブ無しで頑張って導入していました。


非冷却ではやはり...

さて、冷却忘れの結果ですが、なかなか悲惨なことになりました。処理は前回と同じ、ダーク補正も、フラット補正も、バイアス補正も、何も無しのライトフレーム単体でのスタックです。下の画像が、スタック直後の画像をオートストレッチしたものです。
masterLight_BIN-1_3856x2180_EXPOSURE-180.00s_FILTER-NoFilter_RGB

拡大するとわかりやすいでしょうか。
180.00s_FILTER-NoFilter_RGB_cut

ディザーは効いているので、縞ノイズのようにはなっていませんが、ホットピクセルが出まくりです。今回はこれでもSharpCapで簡易ホット/クールピクセル除去をオンにしています。でも全くダメだったので、WBPP時にCosmeticCorrectionでホットピクセルをソフト的に緩和しようとしましたが、焼け石に水でした。上の画像はそのCosmeticCorrectionも効かせた状態です。

この状態から、なんとか頑張って画像処理を進めましたが、やっぱりどうやってもダメでした。ホットピクセル起因のノイズが多すぎて、M20本体を炙り出すこともままならないです。


仕方ないのでダーク補正

仕方ないので、ダークファイルを別途撮影しました。一手間増えますが、これで非冷却のホットピクセルが補正できるなら、かなりマシです。
masterLight_BIN-1_3856x2180_EXPOSURE-180.00s_FILTER-NoFilter_RGB

180.00s_FILTER-NoFilter_RGB_cut


やっと画像処理

このまま画像処理を進めても、十分耐えるようです。低空で少し下にカブリがあるみたいなので、ABEの4次だけかけて、SPCC、BXT、iHDR、GHSと進めて、最後StarNetで星と背景を分離してPhotoshopに渡します。まあ、通常やっている処理をもう少し簡単にした程度でしょうか。結果はというと、かなりマシになりました。
180_00s_ABE4_SPCC_BXT_iHDR_GHS2

M20のあたりだけ切り出してみます。

180_00s_ABE4_SPCC_BXT_iHDR_GHS2_cut

トータル露光時間が48分と、1時間にも満たないので青いところはまだ全然不十分です。今回DBPを使っていますが、比較的青がでにくい強いフィルターにしては、かろうじて青い所も出たのかと思います。


SWAgTiの利点

今回は焦点距離250mmの3分露光ですが、BXT前でも流れるようなことは全くなく、曇る前の画像は、何かで揺れてしまった1枚を除いたので、採用率94.4%でした。この追尾の安定度はSWATならではで、AZ-GTiが途中にあっても撮影中にモーターに信号さえ行かなければ全然揺れないことがわかります。

今回は、予期せず非冷却になってしまい、SWAgTiでどこまで手を抜けるか試したことになるのですが、結論としては夏場は少なくとも冷却するか、ダークファイルを別途撮影してダーク補正すれば、ホットピクセルに関しては許容範囲になるということでしょうか。

冬場ならなんとかなるか... ?


前回記事でSWAgTiのディザー撮影ができたことを書きましたが、書ききれなかったこともあるので、少し補足します。


機材

鏡筒ですが、最近手に入れた新機材でRedCat51です。と言っても新品ではなく、譲り受けたもので、IIでもIIIでもなく初代です。

富山県天文学会のK会長が4月に逝去されました。2016年の5月、星を始めたときに牛岳で誘われて入会して以来、折につけお世話になっていました。会内では最もアクティブな方で、とにかく天気さえ良ければいろんなところに顔を出して星を見てた方です。星や宇宙の解説が大好きで、普通に来てた一般の人にも、いつも分かりやすく説明されていました。昨年末くらいからでしょうか、急に痩せられて、体調を悪くされているようでしたが、3月の役員会には顔を出されていたのに、まだ60代半ばで、あまりに早すぎるお別れでした。熱心な方だったので、当然大量の天文機器があるのですが、遺族の方のご好意で、できれば皆さんで使ってくれないかということで、私はRedCat51とEOS 6Dを格安で譲っていただくことになりました。ちなみにK会長、6Dがよほど気に入っていたのか、3−4台もあって、私はその中であえて1台だけあった無改造機を選びました。私が持っている一眼レフカメラは全て天体改造をしてあるもので、ノーマル機を一台も持っていなくて、普通の景色も少しは撮ってみたいと思っていたので、実はとてもありがたかったのです。

IMG_9796

撮影用のコンパクト鏡筒としてはこれまで主にFS-60CBを使っていましたが、赤ハロ青ハロ問題を避けたいというのがありました。これはFS-60CB特有の問題で、ピント位置が赤と青で微妙にずれていて、赤か青のどちらかのハロがどうしても出てしまうというものです。ジャスピンが難しく、赤と青を均等になるように合わせたりしてきました。また、FS-60CBにレデューサをつけると焦点距離が250mm程度になるのですが、周辺星像がすこし流れるのも気になっていたこともあり、250mm程度の短焦点で性能の良い鏡筒を狙っていました。実は最近はBXTがあるので、これらのFS-60CBの欠点はソフト的にかなり解決できますが、やはり撮影時に解決したいという思いがあります。

RedCat51を使ってみて驚いたのは、周辺減光の少なさです。今回使ったカメラがUranus-C Proでセンサーサイズが1/1.2インチと決して大きくはないのですが、オートストレッチで強あぶり出ししてもほとんど周辺減光が確認できませんでした。なので、簡単撮影という目的も考えて、今回あえてフラット補正をしませんでした。さらにいうと、PixInsight上でもなんのフラット化もしていません。普通は周辺減光とかあると、輝度差で淡い部分のあぶり出しがうまくいかないはずです。でも今回はフラット補正も、ABEも、DBEも、GCも、本当に何もしていないのですが、きちんとM27の羽まで見えるくらい問題なく炙り出しができています。これは今までにない経験で、RedCat51の性能の高さの一端を見た気がしました。

前回記事でも見せましたが、改めて何のフラット補正もしていない、WBPP直後の画像を載せておきます。M27の周りを広い範囲で撮っているのってあまり見当たらないので、本当は背景の構造を出したかったのですが、今回の2時間では全然ノイジーです。でももうSWAgTiで長時間露光も楽にできるので、天気がいい時に放置で10時間とか露光しても面白いと思います。
masterLight_BIN-1_3856x2180_EXPOSURE-180.00s_FILTER-NoFilter_RGB

カメラですが、M27は結構小さいので、センサー面積が小さく、夏場なので冷却ができるものというので、PlayerOneのUranus-C Proを使いました。CP+で使わせてもらったカメラです。PlayerOne社のカメラの特徴の一つ「DPS」も魅力で、これでホットピクセルはかなり軽減されるはずです。実は今回、ダーク補正を全くしていません。PixInsightのCosmetic Correctionのみ使いました。それでホットピクセルやクールピクセルは全く問題にならないレベルになったので、お気楽撮影にふさわしいカメラだと思います。

IMG_8960


iHDRがすごい!

今回初めて使いましたが、PixInsightのストレッチの中でも比較的新しい「iHDR」がすごいです。M27の星雲本体とその周りの淡い羽の部分には相当な輝度差があり、普通のストレッチでは両方を同時にうまく出すことができません。そのため、一般的にはマスク処理が必要となるのですが、今回は部分的なマスクを使うことなく、ほぼ自動で輝度差が出ないようにストレッチすることができました。

iHDRの説明についてはこちらをご覧ください。
 

インストールは

https://uridarom.com/pixinsight/scripts/iHDR/

をレポジトリに登録して、アップデートをチェックするだけです。インストールされたiHDRはメニューの「Scripts」の「Sketchpad」の中に入っています。

パラメータですが、iHDRでMaskStrengthを倍の2.5にしてより明るい部分を抑え、Iterationを3にしだけで、あとはデフォルトにしました。中心の明るい部分を十分に抑えることができました。
  1. まず、背景が何回くらいIterationすれば適した明るさになるか、何度か繰り返して試してから確定します。
  2. 星雲本体の輝度差がまだ残るようならMaskStrengthの値を増やして、これも何度か調整してみます。
一度試すたびに、Undoで元に戻してから再度パラメータを変えて試し、値を確定していくと楽かと思います。その際、Undoは一度で元に戻らないことがあるので、Undoアイコンのところにカーソルを持っていって、ちょっと待って、何の作業を戻すのか表示されるのを確認すると良いと思います。これがPixelMathと表示されるうちは、まだUndoしきれていないです。

iHDRの後は、NXTでノイズを軽く落として、StarNet++で恒星と背景を分離して、最後Photoshopに渡して仕上げますが、ストレッチまでかなり仕上がりに近い形で済んでいるので、Photoshopでは軽く好みに処理するだけで済みました。


SPCC

もう一つ、PixInsightでの色合わせツールのSPCCを少し使い込んでみました。実際にはWBPPでスタック後にすぐに試したことです。

今回は光害防止フィルターとして、サイトロンのDual Band Pass (DBP) フィルターを使いました。これまではSPCCのナローバンドモードを使って適当な波長幅を指定していましたが、いい機会なのでフィルターをきちんと設定することにしました。参考にさせて頂いたのはだいこもんさんのこのページです。
 

同ページにだいこもんさん自身が作ってくれたフィルター用ファイルが紹介されていて、その中にDBPのファイルもあったので、それを使わせて頂きました。フィルターを設定して公開してくれているだいこもんさんと、さらにオリジナルのJason Coonさんに感謝です。

だいこもんさんによると、カメラがASI294MCの場合はSonyのCMOSの標準フィルターでいいとのことでしたが、Uranus-Cで使っているIMX585は特に赤外の感度が高く、標準の応答とは少し違っています。いい経験になると思い、ついでにIMX585用のカラーフィルターを作ってみました。

実際自分でフィルターデータを作ってみるとわかりますが、cvsファイルの1箇所に波長情報を全て入れるとか、透過率も1箇所にいれるとか、結構面倒です。また、メーカーのグラフから値を読み取るのですが、読み取りソフトはだいこもんさんお勧めのPlotDigitizerを使いました。面倒だったのは、赤外の領域ではRGBの線が重なっていて、グラフで一番上の色(この場合青でした)しか読み取ることができず、後から赤と緑に同じ波長の青の線を近似的に追加するなど、少し加工が必要だったことです。

IMX585_R
IMX585のR曲線ですが、長波長側は青線と重なっていて直接読めないので、
青線から起こしています。


自分で作ってIMX585とDBPの応答を合わせて、今回の撮影に合わせた応答を作りましたが、結局2つのグラフを合わせると、ただの一本線になってしまうので、IMX585のデータを作った意味があるかどうかはちょっと疑問です。でも面白いのは、例えば下のBグラフでは、長波長の赤の領域にも線があるんですよね。
DBP_IMX585_B2

これはIMX585がRGBともに長波長に感度があるからです。だからBもGも実は赤を少し含みます。どれくらいの割合かというと、B曲線ではBが0.44に対してRが0.07と16%程度、G曲線ではGが0.78に対してRが0.17と22%程度と、無視できないくらいの結構な割合で含まれることになります。カラーカメラとDBPはモノクロカメラで撮ったAOO相当になると思うのですが、DBPでは赤と青でのっぺりせずに多少なりとも色調が豊かに見えるのは、この余分な色の成分のせいなのかもしれません。ちなみに、R曲線にもGがすこしまざりますが、Rが0.96に対してGが0.03とごく僅かなので、こちらはあまり効いてこないでしょう。

上の重ねたグラフを使い、SPCCで測定した結果を見ると見事に直線に載ったので、ちょっと嬉しかったです。

SPCC

でもSPCCのフィルター制作は完全に蛇足で、SWAgTiの簡単撮影のためにはこんなことまでやる必要は全くないと思います。


SWAgTiについて

SWAgTiを改めて振り返ってみます。

高精度追尾で1軸単機能のSWATに、低精度でも2軸で高機能のAZ-GTiを組み合わせることで、SWATがまるで高精度高機能赤道儀のように生まれ変わります。実際、SWAT350のピリオディックエラーはPremium仕様で+/-2.8秒を実測して出荷しているそうです。これだけの精度を有している赤道儀はポータブル型ではほぼ皆無で、大型の高級機と比較しても何ら遜色ない素晴らしい値なので、ガイドなしでの簡単撮影が生きてきます。

AZ-GTiを赤道儀化される方も多いかと思いますが、その際の極軸を北極星方向に向ける35度の角度をつける台座に苦労します。揺れてしまわないためにも、台座の強度も重要になります。SWATには底面に角度がつけてある、SWAT自身が強固な35度の台座を兼ねることができます。

AZ-GTiは、自動導入、プレートソルブ、エンコーダー内蔵など、値段から考えたら非常に高機能で汎用性が高く、ユーザーも多いため情報に困ることはまずないと思います。プレートソルブだけは今回ディザーと併用できませんでしたが、元々できていたことなので単なるバグの可能性が高く、いずれ解決するものと思っています。AZ-GTiは精度があまりないと言っても、モーターさえ動かさなければその強固な筐体と合わせて、極めて安定しています。追尾中はSWATのみが動き、AZ-GTiのモーターは動かないので、撮影時の精度はSWATのみで決まります。AZ-GTiのモーターが動くのは、導入時や、撮影の合間のディザーの時のみです。

PCとAZ-GTiとの接続はワイヤレスなので、ケーブルの数も一本減らせています。それでも少なくとも今回の2時間は全く接続が落ちることなどなく、安定でした。なのでケーブルの数は、PCとCMOSカメラを繋ぐUSB3.0ケーブル、CMOSカメラの冷却電源ケーブル、SWATの電源ケーブルの3本です。PCは内臓バッテリー駆動です。ダーク補正しないなら、特に冬場なら、冷却カメラでなくてもいい気もするので、冷却用の電源ケーブルは減らせるかもしれません。SWATも乾電池駆動が可能なので、SWATの背中側に電池をおいてしまえばさらに長いケーブルの数を減らせます。AZ-GTiも私は電池駆動にしています。こう考えると、最小構成ではPCとカメラを繋ぐUSBケーブル一本で稼働可能かもしれません。あ、StickPCを使えばさらにUSBケーブルも短くできるので、超シンプルになるかもしれません。こうなってくるとASIAirみたいですね。どこまでシンプル化ができるか、ちょっとやってみたくなってきました。

重量に関しても少しコメントを書いておきます。SWATもAZ-GTiもそこそこの重さはあるので、二つ合わせると決して軽量とは言い難くなります。一般的な小型赤道儀程度の重量と言っていいでしょうか。それでも十分に軽くてコンパクトなので、私は鏡筒を取り付けたまま運んでいます。玄関においてあるのですが、そのままなんの組み外しも組み立てもなしで運べるのはかなり便利です。超高精度と考えると、最軽量クラスの赤道儀と言ってもいいのかと思います。

逆に、今のところの欠点ですが、SharpCapでの極軸調整を三脚をずらすことでやっているので、ちょっとテクが必要です。微動雲台を使ったほうがいいのかもしれません。ただ、微動雲台は双刃の剣で、揺れを導入するかのうせいがあるので、以前テストさせていただいた迷人会の微動雲台クラスのものが欲しいレベルかと思います。

プレートソルブが使えなかったのはかなり痛いです。でもこれはソフト的な問題のはずなので、いずれ解決するでしょう。短期的にも、何か回避策がないか少し試したいと思います。


まとめ

アイデアが出たのが去年の6月、星まつりでデモなどしましたが、今回ディザーができ縞ノイズが解決して、ある程度のキリがついたと思います。1年以上にわたるテストでしたが、(プレートソルブを除いて)何とか形になりましたでしょうか。今後は鏡筒やカメラを変えて、実用で使っていきたいと思っています。

そうそう、Unitecさんにディザーが成功したことを伝えたら「諦めないところがすごいです」と言われてしまいました。結構嬉しかったです。その経緯でUnitecさんのページでもSWAgTiがまた紹介されてます。

今週末の胎内はちょっと時間的に厳しそうなので、参加は見送ることになりそうですが、9月15日の京都の「星をもとめて」でUnitecさんのブースでまたSWAgTiをお披露目できるかと思います。その際は、お気軽にお声掛けください。


このページのトップヘ