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月夜の楽しみ?検証ごっこ①

元旦以来のお休みが取れましたが、すでにお月様が明るくなってまして、新作が撮れそうにありません。
こんな憂鬱な夜は・・・そう、「検証ごっこ」して遊ぶに限ります。

★その前に、お断りが・・・

先日、「長時間露光+少数枚コンポ」VS「短時間+多数枚コンポ」の検証ごっこを行いましたが、訂正があります。
当初「ゲイン400の8秒露光とゲイン400の0.5秒露光を比較した」と書いていましたが、どうも輝度レベルが上手く合わないので、よくよくデータを見てみたら、「ゲイン400+8秒露光」だと思っていた画像が、なんと「ゲイン200+16秒露光」でした。
ああ、これはもう、どうしようも無いミスですね。
そう言えば、途中でVMC260Lの副鏡が結露して撮像を中断したときにゲイン400+8秒露光の画像を撮り直すのを忘れていたっぽいです。久しぶりの結露で、ちとテンパっていたようです。全く面目ない・・・。

・・・というわけで仕切り直しです。

★こんな比較データは面白いと思いませんか?

<対決①>
 ゲイン400+4秒露光+1枚撮り
  VS
 ゲイン400+0.5秒露光+レベル調整で輝度8倍
  VS
 ゲイン400+0.5秒露光+8枚加算コンポジット

<対決②>
 ゲイン200+16秒露光+1枚撮り
  VS
 ゲイン400+2秒露光+1枚撮り
  VS
 ゲイン400+2秒露光+8枚加算平均コンポジット

・・・というわけで、やってみた。


★対決①:ゲインが同じ場合の比較

VMC260L+レデューサ+LPS-P2フィルタにZWOの冷却CMOSモノクロカメラASI1600MM-COOLを装着してM42を撮影し
 A:ゲイン400+4秒露光
 B:ゲイン400+0.5秒露光
を比較してみます。(冷却温度は全て-10度です。ダーク・フラット補正は加えていません。)
ちなみに今回画像処理して気づいたのですが、短時間露光のコマにステライメージのホット&クールピクセル除去を掛けてしまうと、低輝度光子の到来頻度揺らぎ(フラクチェーション)に伴うショットノイズ(単なる揺らぎなので消すべきでは無い)ではなくダークノイズ(消すべき)として認識されることによって、正しいシグナルが消される傾向にある「らしい」ことが分かったので、今回はABともにホット&クール除去を行いませんでした。(この点はベイヤー構造からホットピクセルの弁別が可能なカラーカメラと異なり、モノクロカメラの弱点かも知れません)

f0346040_22412758.jpg
  左:ゲイン400+4秒露光 右:ゲイン400+0.5秒露光

正真正銘の「撮って出し」なので、当然、明るさには大きな差がありますね。
では、0.5秒露光の画像をレベル調整して、輝度値を8倍にしてみます。

f0346040_22441632.jpg
  左:ゲイン400+4秒露光 右:ゲイン400+0.5秒露光(輝度値8倍にレベル調整)

ああ、良い感じに明るさが揃いました。さすがデジタルですね。低照度相反則不軌特性のあるフィルムではこうはいきません。フィルムなら4秒露光の方が暗くなります。 ただし、むりやりレベルを上げたので当然画面はザラザラです。

では次に、レベル調整する前の0.5秒露光の画像を8コマ分加算コンポジットしてみます。(平均では無く単純加算です)

f0346040_22502818.jpg
  左:ゲイン400+4秒露光 右:ゲイン400+0.5秒露光×8コマ加算

おお、まるでそっくりですね♪
前回の仮説(長時間露光しても、短時間露光を加算処理しても、結果は同等)が「ある程度」検証できたと思います。

では次に、ゲインを変えた場合について見てみます。

・・・が、その前に・・・

★ゲインの基本的な考え方

デジカメのISOに相当するのが冷却CMOSカメラのゲイン設定ではあるのですが、少々特殊でして(私が勘違いしていないのであれば)「ゲインを70増加するごとに感度が2倍になっていく」と把握しています。
たとえば、ゲイン200をゲイン270にすると感度が倍になって露出時間が半分で済み、ゲイン200をゲイン340にすると感度が4倍になって露出時間が1/4で済む、などという捉え方ですね。

本当にそれに近いことが起こっているのか試してみます。

ゲイン200をゲイン400に変えた場合、
 2^((400-200)/70) = 7.246
(※^は累乗を表したつもり)
となりますので、理論上は感度が約7.25倍になる計算になります。


shiroさんからミスのご指摘をいただきましたので以下、訂正します。


デジカメのISOに相当するのが冷却CMOSカメラのゲイン設定ではあるのですが、少々特殊でして「ゲインを60増加するごとに感度が2倍」になっていきます。
たとえば、ゲイン200をゲイン260にすると感度が倍になって露出時間が半分で済み、ゲイン200をゲイン320にすると感度が4倍になって露出時間が1/4で済む、などという捉え方ですね。

本当にそれに近いことが起こっているのか試してみます。

ゲイン200をゲイン400に変えた場合、
 2^((400-200)/60) = 10
(※^は累乗を表したつもり)
となりますので、理論上は感度が10倍になる計算になります。

さて、手持ちのデータでは
ゲイン200+16秒露光とゲイン400+2秒露光がその比率に近いので比較してみましょう。
f0346040_22553276.jpg
  左:ゲイン200+16秒露光 右:ゲイン400+2秒露光

少し右の方が明るいですが、大差ありません。(本当は右の方が少し暗くなるはずなのですが・・・ね)


★対決②:ゲインを変えた場合の比較

では、本題の
ゲイン200+16秒露光 VS ゲイン400+2秒露光×8枚コンポジット
を比べてみます。

f0346040_23020817.jpg
  左:ゲイン200+16秒露光 右:ゲイン400+2秒露光×8コマ加算平均コンポジット(輝度値が揃っているので平均処理です)

ほとんど見分けがつかなくなりました。
よく見ると、シンチレーションやガイドミスの影響を受けない分、高ゲイン+短時間露光の方が恒星が明るく、全体的な解像度も勝っていますね。

では次に、デジタル現像で暗部を炙り出しつつトラペジウムがサチらないように調整してみます。

f0346040_23052656.jpg
  左:ゲイン200+16秒露光 右:ゲイン400+2秒露光×8コマ加算平均コンポジット 両者ともデジタル現像処理

いかがでしょう??
完全に右の方が解像度が高くなりましたね♪

・・・といいつつ、よく見ると左のスパイダーによる回折像が不自然なので、結露が取り切れてなかったり、ヒーターのコードによる回折の影響があるかもです。
なお、右の方がノイズが少なそうに見えるのは、恐らくノータッチガイドによる「天然ディザリング」効果に起因するものだと思います。
きちんと精密オートガイドしたり真面目にダーク減算処理した場合は、異なる結果になるかと。


★という訳で、今回の「検証ごっこ」の結論は

①同じゲインで比較した場合、
 長時間露光の1枚撮りと短時間露光の加算コンポジットは、
 総露光時間が同じなら、ほぼ同等の結果となる。

②ゲインを変えて比較した場合、
 低ゲイン長時間露光と高ゲイン短時間露光の加算平均コンポジットは、
 総露光時間が同じなら、ほぼ同等の結果となる。

※強いて言えば、①②の双方とも短時間露光+多数枚の方が解像度は高くなる(かも)

といったところでしょうか。



<お約束♪>

あくまで「検証ごっこ」という名の「遊び」です。
また、今回のデータはM42の中心付近という明るい対象を用いた比較にすぎません。
貴重な撮影時間を無駄にしないためにも、結果の判断は皆様の経験と主観を信ずべきかと思います。


by supernova1987a | 2017-01-10 23:21 | 天体写真 | Comments(8)

モノクロCMOSの解像度は活かせないの?

★実はガッカリしてたり

分かってはいたんですがねぇ、日本のシーイングの悪さは。

ASI1600のカラー版MCとモノクロ版MMの解像度の差について、
先日、昼間の風景で比較した際には、圧倒的にMMの解像度が高いことが確かめられました。

f0346040_15313874.jpg
  ※左:MM 右:MC (いずれもシャープ処理なし)

ところが、いざ天体で撮影してみると そんなに差が無いんですよねぇ。
恐らくは、シンチレーションの影響が大きいのでは無いかと推測されるので、すこしゴソゴソ『考察ごっこ』してみます。


★0.5秒露光のM42の挙動は・・・

いざ撮影してみてビックリしました。トラペジウムがですね、まさに踊り狂ってるんですよ。・・・風も無いのに。
・・・で、どれくらい踊り狂っているのかを数値的に見てみることに♪

ちなみに、コンポジットの速度がVer6.5と比べて15倍以上低速なステライメージ7は個人的に好きになれないのですが、それでも非常にありがたい機能があります。
それは、基準星を指定して位置合わせをした際にサブピクセル単位での並進ズレ量を表示してくれるという機能です。

f0346040_14354276.jpg
こんな風にX座量とY座標について、どれだけ位置がずれたかを表示してくれます♪
この数値を(残念ながらコピペできない仕様なので)手作業でEXCELに打ち込むと、ズレの挙動が視覚化できます。


★0.5秒露光×24コマの挙動

VMC260L(1860mm)+ASI1600MM-COOLで撮像したM42について、上記の手法で並進ズレの様子を視覚化してみます。

f0346040_14445148.jpg
ちょっと分かり難いですが、横軸がY方向のズレで縦軸がX方向のズレです。(単位はピクセル)
ざっくり言って、横軸が赤経方向に近く、縦軸が赤緯方向に近いです。
・・・ぎゃー!
まるでランダムウオーク。ダメだこりゃ。

さて、ASI1600MMとVMC260Lの組み合わせの場合、1ピクセルの角度は約0.42秒となりますので、上記のグラフを秒角単位に変換してみると

f0346040_14484074.jpg
こんな感じになりました。
これを元に最小自乗法で回帰直線で近似して、そこからの偏差をスキャッタプロットしてみると

f0346040_14583383.jpg
システマチックな運動(今回の場合は主として極軸エラーに伴う並進運動)以外のふらつきが上記のようになると推定できます。
ちなみに横軸の方がふらつきが大きいのは主として赤道儀のピリオディックモーションの影響かと思われますが、それにしてもシンチレーションの影響が非常に大きく、たった12秒間の間にこんなに動き回られたのでは、せっかくのMMの高解像度も活かせるわけがありません
また、10~15秒露光した際に星像がボテッとしてしまうのも仕方ありませんね。なにしろ、肝心の被写体が動き回っているのですから(笑)。


★標準偏差を求めてみる

実際の撮像素子上における星像のふらつきを視覚化して、(データ数がたったの24個ですから有意性は低いですが)ばらつきの尺度として標準偏差を求めてみます。

f0346040_15221831.jpg
ざっくり言って、今回の撮影条件だとシステマチックな並進運動を排除したとしても、
 X軸方向に約±1.5ピクセル分のふらつき
 Y軸方向に約±3.0ピクセル分のふらつき
があることが分かりました。

・・・ということは、
横方向に3ピクセル、縦方向に6ピクセルにわたって星の光が分散してしまっていることになりますので、MMの解像度が活かせるわけが無い・・・・てな結論に達してしまいました。

あ~あ。

要するに、ASI1600MM-COOLの解像度を無駄にしたくないなら焦点距離はおよそ600mmが限界で、それ以上長焦点の望遠鏡を使ってもボケるだけ、てなことになっちゃいますね。(ベイヤー構造を持つMCの場合は、1200mmくらいまで焦点距離が伸ばせる?)もちろん補償光学系を使えば別でしょうが・・・。

いや、待てよ。
逆に考えると、MCで1200mmで撮影したのとMMで600mmで撮影したのが、ほぼ同じ解像度ということになるなあ。

・・・BORG89ED(600mm)とか、カプリ102ED(700mm)とか、R200SS(800mm)とか、結構相性が良いのかも・・・・。
あるいはVMCにレデューサ2枚重ねとか、何らかの形での縮小光学系を構築するとかも考える必要があるかも、です。


(注)春から夏にかけての高シーイング時には別の結果が出ると思います。
また、最大エントロピー法などの画像復元処理によって解像度はアップできるとは思いますが、果たしてMCとMMの差が出るほどかというと・・・・。


<お約束>
あぷらなーとは統計処理に関しては素人なので、色々と勘違いしている可能性があります。
あくまで『検証ごっこ』という名のお遊びなので、結果は鵜呑みにしないでください♪



by supernova1987a | 2017-01-02 23:10 | 天体写真 | Comments(13)

「長露光&少数枚」VS「短露光多数枚」の検証ごっこ

・・・目論んでいた『年越しバラ星雲撮影作戦』が失敗したので、ごそごそと「考察ごっこ」です。 

★永遠の課題かも知れません

フィルム時代と異なりデジタル機器が発達した今日では、昔は考えもしなかった疑問が出てきて頭を悩ませます。

例えば、
 総露光時間が同じ時、「長時間露光+少数枚コンポジット」と「短時間露光+多数枚コンポジット」とでは、どちらが良いのか??
などという。
これ、悩んでいる人多いと思うんですが・・・。

ここで火を見るよりも明らかなのは
 露光が多すぎてサチって(飽和して)しまった画像は救いようが無い
ということです。

また、逆に、
 露光が少なすぎて写ってないものは、いくら重ねても出てこない
ということも予想されます。


★そもそも光とは・・・

高校物理で習った通り、光には波動性と粒子性の両方を有しています。
このうち、デジタル素子の「感光」に関わってくるのは主に粒子性で、基本的には

 波長が短い(振動数が高い)光=1粒のエネルギーが高い
 波長が長い(振動数が低い)光=1粒のエネルギーが低い

 明るい光=単位時間当たりの粒子数が多い(たくさん粒々が飛んでくる)
 暗い光=単位時間当たりの粒子数が少ない(粒々が時々しか飛んでこない)

と解釈されます。
ここでややこしいのは、暗い星からは暗い光が飛んできているのではなくて、明るい星と同じエネルギーを持った光の粒が飛んできているんだけれど、その数が少ない(頻度が低い)ということです。(スペクトル型が同じという仮定で)

<飛んでくる光のイメージ>

f0346040_07422383.jpg
CCDやCMOSなどのセンサーは、この飛んでくる光の粒を1粒受け取るごとに光電効果によって光電子を生成し、その光電子の数をカウントして「輝度情報」として出力していると考えられます。

f0346040_07434982.jpg
ということは、短時間露光の場合には対象が「全く写っていない」のではなくて「時々写っている」と解釈することもできます。
加算コンポジットでは、各時系列のシグナルを全て合計することになりますので、下記のように理論上は一気に露光した場合と同じ結果が得られるはずです。
(通常の加算平均では低輝度部分の荒い階調が丸められてしまうのでダメ。ステライメージの加算平均は、内部で上手く処理しているので大丈夫らしい)。
f0346040_07504199.jpg
★ただし、実際には・・・

ここまでの考察は、あくまで「ノイズが無い場合」に「カメラ側が余計な処理をしていない」ことを想定していますので、実際は色々とおかしな事が生じると思われます。例えば、ASI1600の場合、ゲインを139に設定することで光電子1個が輝度値1に相当するようにカウント(ディスクリレベルを1粒子にした状態?)してくれますが、そもそも検出できる光子数の閾値(スレッショルド)がいくらなのかは不明です。そのため、光子数が0~10までは輝度値が0、光子数11で輝度値1、光子数12で輝度値2・・・・などということが起こっているかも知れません。この場合は、短時間露光で閾値に達しない場合は、いくら加算しても、文字通りゼロのままと言うことになり得ます。
(フィルム時代のアヤシいテクニック「前露光処理」とかでスレッショルドまで撮影前に引き上げれば解決したりして・・・・(笑))


★検証ごっこ開始♪

というわけで、以前撮りためたデータを使って、「検証ごっこ」をやってみた。

<共通データ>
望遠鏡:VMC260L+レデューサ+LPS-P2フィルタ
カメラ:ASI1600MM-COOL
赤道儀:ニューアトラクスノータッチガイド
対象:オリオン座大星雲M42
※ダークファイル減算は行わない
※ステライメージでホット&クールピクセル除去は行う

<ASI1600MM-Cool撮像データ>
Pan=0
Tilt=0
Output Format=Fits files (*.fits)
Binning=1
Capture Area=4656x3520
Colour Space=MONO16
Hardware Binning=Off
High Speed Mode=Off
Turbo USB=84(Auto)
Flip=None
Frame Rate Limit=Maximum
Gain=400 ←ここは共通にして
Exposure=0.499999 ←ここだけ変える
Timestamp Frames=Off
Brightness=1
Gamma=50
Temperature=-10.1
Cooler Power=7
Target Temperature=-10
Cooler=On



★撮って出しで比較
f0346040_08041679.jpg
  ※左:8秒露光 右:0.5秒露光

同じゲイン400で1コマ撮りですから、当然8秒露光の方が明るく写りますね。

さらに中心部を拡大するとこんな感じです。

f0346040_08055139.jpg
  ※左:8秒露光 右:0.5秒露光

ゲイン400だと、8秒露光でもトラペジウム付近がサチっていることが分かります。反面、0.5秒露光ではシンチレーションの影響で星像が不規則に歪んでいます。


★コンポジットで比較

それではいよいよ本題です。

8秒露光のコマは12コマ分コンポジットします。(総露光時間は8×12=96秒)
0.5秒露光のコマは192コマ分コンポジットします。(総露光時間は0.5×192=96秒)

さて、両者の間に差は生じるでしょうか??

f0346040_08183861.jpg
※左:8秒露光×12コマ 右:0.5秒露光×192コマ
(ステライメージでデジタル現像処理)

ん??
これ、ほとんど差がありませんよ?
・・・ていうか、中心部がサチってない分、0.5秒露光の方が良さげにも見えちゃいます。

さらに拡大して比較してみます

f0346040_08211233.jpg
※左:8秒露光×12コマ 右:0.5秒露光×192コマ

やっぱり、ほとんど同じです。

ただし、詳細に見ると0.5秒×192コマの方は、いわゆる「縮緬ノイズ」が出ています。極軸合わせを適当にしたためガイドエラーをコンポジット時に補正したことになりますので、ノイズが一方向に流れて描写されたものかと思われますが、よく考えると8秒露光も同じだけのガイドエラーを拾っているハズなので、結果として「ノイズの差はある」と解釈できますね。


★暗い部分を炙り出してみる

それぞれの画像を2×2ビニングして、暗部を炙り出してみます。
f0346040_18474855.jpg
※左:8秒露光×12コマ 右:0.5秒露光×192コマ

強引な処理を施したので短時間露光の方は縮緬ノイズがさらに目立っちゃいましたが、暗部の描写自体は遜色ないかと・・・。


★今回の「検証ごっこ」まとめ

ASI1600MM-COOLを-10度+ゲイン400で運用した場合、
 8秒露光×12コマコンポジットした場合と
 0.5秒露光×192コマコンポジットした場合とでは
M42の描写はほとんど差が無いが、
詳細に見ると
 ☆階調は(サチらない分だけ)0.5秒露光の方が有利
 ☆シャープさは(ラッキーイメージング効果で)0.5秒露光の方が有利
 ☆ノイズは(スレッショルドの影響?)8秒露光の方が有利
といったところでしょうか。


<お約束>
あぷらなーとは電子機器のド素人なので、この記事はあくまで『遊び』です。
よって、図示した概念はほとんど『妄想』のレベルですし、結果に関してもあまり真に受けない方が良いかもしれません(笑)。

PS
新課程になっても、この分野(光電効果とか)がほとんど大学入試に出題されませんね。
面白い分野なのに、残念。

<1月10日訂正>
上記の撮影データに重大なミスがあることが発覚しました。
「ゲイン400+8秒露光」とある画像は全て「ゲイン200+16秒露光」の間違いでした。
申し訳ございません。
検証のやり直しは、下記をご参照ください。



by supernova1987a | 2017-01-01 22:03 | 天体写真 | Comments(14)

ASI1600MM-COOLのファーストライト②

★昨日の撮影素材を少し整理

ASI1600MM-COOLのファーストライトがようやく成功したので、素材を少し画像処理しました。
※8/31の撮影から110日のブランクがあった上に、条件もよろしくなかったのであくまでテスト撮影ですが・・・。


★まずは、お馴染みオリオン座大星雲M42

VMC260L+レデューサ+LPS-P2+ASI1600MM-COOLを用いてノータッチガイドした
露光0.5秒×200、1秒×99、2秒×100、4秒×100、8秒×100
の合計599コマをコンポジットして得られたL画像に、
8/31にASI1600MC-COOLで撮影したRGB画像を組み合わせてLRGB合成。

f0346040_12340896.jpg
できるだけストレートな描写を狙ったので、凄みはありませんが、とりあえずMMとMCのLRGB合成撮影法はマスターした・・・かな?


★月面はどうだ?

レデューサ付のVMC260LとASI1600MM-COOL(ROIあり)で16BitモノクロでSER動画保存したものをAutoStackert!でスタック後、ステライメージで最大エントロピー画像復元を加えてみました。

f0346040_12383488.jpg
良くないシーイングの割には、まずまずの画像が得られました。

さて、今後は本格運用を考えないといけませんねぇ。
・・・何を狙おうか・・・??


by supernova1987a | 2016-12-22 06:26 | 天体写真 | Comments(7)

ASI1600MM-COOLファーストライト①

★8月31日から・・・長かった

前回天体写真を撮ったのが8月31日。それからというもの休日の度に悪天候で、まさかの110日もの欠測日が続くという大惨事。

ところが大阪出張から帰ってくるバスの中でGPVを見てみると「真っ黒け」じゃないですか!

これは、強行ニワトリ、行くしかないでしょう♪

★今日のテーマは

先日入手したモノクロ冷却CMOSカメラ「ASI1600MM-COOLのファーストライト」が目的です。
ところでGPVの「快晴」予報は正しいと言えば正しかったのですが、湿度が90%を超えており、霧が出るかどうかの瀬戸際。あきらかに夜空はガスってて透明度が最悪。その上、シーイングも悪いという劣悪な条件でしたが、とりあえず「ちゃんと写るか」を調べたかったので「超手抜き」撮影に徹することにします。

 ①極軸セッティング:極軸望遠鏡のみ
 ②ガイド:アトラクスのノータッチガイド
 ③露光:とにかく短時間露光あるのみ
 ④夜露対策:結露したら考える
 ⑤天体導入:手動

★ブランクが長すぎて、まさかの悪戦苦闘

いやー、さすがに4ヶ月近くもブランクがありましたので、あらゆる勘が鈍ってしまっていて完全に『ど素人状態』。思いの外悪戦苦闘してしまいました。
まず、ピント合わせのためにシリウスを導入しようとしたら、いくら頑張っても写野に入ってきません。・・・よくよく調べると・・・ファインダーが狂ってました(笑)。

気を取り直して、いざ撮影を開始してしばらく経つと、妙に星像が斜めに伸びてきました。これはおかしい。光軸?スケアリング?・・・・あ!!
鏡筒を前からのぞき込んでみると、VMC260Lの副鏡が見事に結露していました。さすが湿度90%越え・・・・。

★こんなこともあろうかと

ただし、これは想定内でした。

出でよ!
中華木炭っ!!
・・・じゃなくて、
ドリンクウオーマーっ!!

f0346040_07302708.jpg
f0346040_07303820.jpg
接眼部と副鏡セルにドリンクウオーマーを巻き付けて、モバイルバッテリーで通電。ほどなく曇りは全て解消しました。格安製品でしたが、これ「当たり」です♪


★超短時間露光でM42を狙う

シーイングも透明度も最悪ですし、まずは0.5秒という超短時間露光でM42を試写してみます。

<撮影データ>
[ZWO ASI1600MM-Cool]
Pan=0
Tilt=0
Output Format=Fits files (*.fits)
Binning=1
Capture Area=4656x3520
Colour Space=MONO16
Hardware Binning=Off
High Speed Mode=Off
Turbo USB=84(Auto)
Flip=None
Frame Rate Limit=Maximum
Gain=400
Exposure=0.499999
Timestamp Frames=Off
Brightness=1
Gamma=50
Temperature=-10.1
Cooler Power=7
Target Temperature=-10
Cooler=On

1コマ画像をトリミングするとこんな感じです。
(ダーク減算は無し。代わりにステライメージでホット&クールピクセル除去処理)
f0346040_07345206.jpg
うむ-。一応写ってはいるけれど、星像がグニャグニャ。シンチレーションの影響をモロに受けちゃってます。これではさすがにステライメージの1点アライメントコンポジットでは無理っぽいので、AutoStackert!にFITSファイル200個をロードしてスタッキングすることにします。

200コマスタックした画像に対して、
 ①ステライメージでデジタル現像+トーン修正
 ②A:ステライメージで最大エントロピー画像復元処理
 ②B:レジスタックスでウェーブレット処理
 ③ステライメージで②Aと②Bをコンポジット
 ④ステライメージで軽くアンシャープマスク処理
 ⑤今回の画像をL、8/13にASI1600MC-COOLで撮影していたM42の画像をRGBとしてLRGB合成
 ⑥シルキーピクスでノイズ除去とテイスト調整
 ⑦ステライメージでスターシャープ処理とLab色彩調整

・・・すると・・・・

・・ででん!!
f0346040_07495156.jpg
おお!
なかなか良い感じです♪

と言うわけで、約4ヶ月ぶりの天体撮影は、無事ASI1600MM-COOLのファーストライトと相成りました。
めでたい♪

PS ホントは0.5秒露光200コマに加えて、1秒露光200コマ、2秒露光100コマ、4秒露光100コマ、8秒露光100コマ の合計700コマの撮像データを取得したのですが、画像処理する元気がありませんでした。次の休みにでもゴソゴソしてみます。



by supernova1987a | 2016-12-21 07:59 | 天体写真 | Comments(11)

実戦投入の前にもう一度おさらい

★間もなく・・・

後先考えずにポチってしまったモノクロ冷却CMOSカメラASI1600MM-COOLですが、
f0346040_01455232.jpg
次の新月期こそは実戦投入したいところ。
今のところ、
「VMC260Lにフリップミラー付けてMMとMCを切り替えてLRGB合成する」作戦と
f0346040_02304789.jpg
「BORG60EDをツインで運用してMMとMCを同時露光する」作戦を
f0346040_15061166.jpg
それぞれ想定しているのですが
その前に、悶々としていることをもう一度おさらいしてみます。


★「短時間&多数枚」VS「長時間&少数枚」

いつまで悩んでいるのかと言われそうですが、やっぱり悩みますねぇ。

ASI1600MCの運用においては、一応これまでの少ない経験で

①高輝度部分がサチって(飽和して)しまうと救いようがない
②短時間露光でも多数枚コンポジットすれば長時間露光に匹敵する

と把握しているのですが、念のため、8月に撮影したM33のデータを用いておさらいしてみます。


<撮像データA群>
VMC260L+レデューサ+LPS-P2フィルタ+ASI1600MC-COOL
ゲイン400+60秒露光
f0346040_02314810.jpg

<撮像データB群>
VMC260L+レデューサ+LPS-P2フィルタ+ASI1600MC-COOL
ゲイン400+15秒露光
f0346040_02321110.jpg

それぞれの「素の」撮像データでは圧倒的に60秒露光が良く写っていますが、次の加工で比較してみます。

<撮像データA群>
60秒露光×10コマの加算コンポジット
デジタル現像+レベル調整+Lab色彩調整

<撮像データB群>
15秒露光×40コマの加算コンポジット
デジタル現像+レベル調整+Lab色彩調整

f0346040_02354828.jpg
  ※左:60秒露光×10コマコンポ 右:15秒露光×40コマコンポ

ううむ。やっぱり、ほとんど差がないですねぇ。
厳密には、15秒の方にシマシマノイズが残っています。
しかし、15秒露光の方がガイドエラーによる星像の変形が少ないため、若干シャープです。

・・・・ま、実際の撮影時には露出を色々と変えると思いますが、当面の方向性としては「短時間露光+多数枚コンポジット」で正解かな?と・・・・。

あとは・・・
ゲインを変えたときの挙動を慎重に検証する必要がありますね。
果たして、理論通り「ゲイン139が最強」なのかどうか?



PS
久しぶりにM33のモクモクと格闘しました。以前の検証に間違いがないか不安だったもので。
それにしても、ステライメージでのコンポジットは7ではなくて6の方が圧倒的に高速で楽ですね(これ、なんとかならないですかねぇ、アストロアーツさん?)

by supernova1987a | 2016-12-14 23:22 | 天体写真 | Comments(10)

異種混合作戦④

少し前に、冷却CMOSカメラASI1600MCで撮像した画像とIR改造D5000で撮影した画像を合成して、オリオン座大星雲M42の微細構造を出そう作戦を決行した記事を書きましたが・・・・。

★やはり天候が回復しそうに無いので・・・・

前回とは別の組み合わせを試してみました。
今回の混合相手は、ニコン純正の天体専用デジカメD810Aです♪

★まずはD810Aの画像を下ごしらえ

VMC260L(レデューサ無し)にLPS-P2フィルタとD810Aを接続してISO12800・20秒露光した1コマ画像はこんな感じです。

f0346040_21165079.jpg
      ※キャプチャーNX-DでRAW現像(アストロノイズリダクション使用)

なかなか良く写っていますが、さすがにISO12800ではノイズボロボロですね。

★D810Aの画像をスタッキング

最近お気に入りのAutoStackert!2で77コマスタッキングをしてみます。

すると・・・・
f0346040_21211683.jpg
スタッキングの前後で比較してみます。
左が1コマ画像、右がスタッキング後です。
f0346040_21194536.jpg
ずいぶん滑らかになりました。特に分子雲の描写が飛躍的に改善したことが分かりますね。


★対するASI1600MC側の画像は
f0346040_21251932.jpg
5秒露光と10秒露光の200コマコンポジットの画像です。
レデューサを使っていますが、フルサイズとマイクロフォーサーズの差で、かなり大きく写っちゃってます。


★合体!!

D810Aの画像とASI1600MCの画像を倍率調整した上でステライメージで回転コンポジットしてみます。
すると・・・・

ででん!!
f0346040_21314235.jpg
おお。なかなか良い感じ♪
回転コンポジットの影響で左上の領域が斜めに黒くなってますが、仕方ありませんね。


★レジスタックスに掛けてみる

合成した画像を一度モノクロに変換して、レジスタックスに掛けてウェーブレット処理してみます。

左が元画像で、右がウェーブレット後です。
f0346040_21364418.jpg
今回は、緩めにウェーブレット処理してみましたが、かなり微細構造が出てきました♪


★LRGB再合成してみる

ウェーブレット処理したモノクロ画像をLチャンネル、元の画像をRGBチャンネルとして、ステライメージでLRGB合成してみます。

すると・・・


ででん!!
f0346040_21424600.jpg
おお~。
とてもいい色が出て、いい感じです♪


★シルキーピクスで味付けしてみる

シルキーピクス7proで、
 ①軽くHDR処理
 ②フィルムテイストを変更(記憶色1)
 ③ノイズ整列処理
を実行してみます。

左が元画像、右がシルキーに通した後です
f0346040_21475848.jpg
周辺部が炙り出されるとともに色合いが鮮やかになり、画像下部にあったシマシマノイズも消えました♪

最後にステライメージで軽くマルチバンドシャープ処理とLab色彩調整をすると

・・・ででん!!
f0346040_01053684.jpg

『シャープかつ瑞々しい』M42になったのではないか、と自画自賛♪

・・・・というわけで、8月31日の天体撮影からのブランクが3ヶ月になりそうな今日この頃。
画像処理の研究ばかりは確実に(?)進んでいます・・・と思いたいです(涙)。


★★★今回は、続きません★★★





by supernova1987a | 2016-11-21 21:57 | 天体写真 | Comments(14)

昔の写真で遊んでみる

★レジスタックスを用いた異種混合では

オリオン座大星雲のレジスタックス処理がなかなか上手くいったのですが、
見れば見るほど「星雲と言うより実際の雲みたい」だなあ・・・と。

f0346040_02472644.jpg


★雲と言えば・・・

2012年の金環日食で雲にジャマされた写真になんとなく印象が似ていたので、そのときの写真を引っ張り出してきて、ウエーブレット+HDRで処理してみた。
・・・といっても、元画像がニコン1-V1のJPEG1枚撮りなので、それほど画質が向上するわけも無いのですが、とりあえず「お遊び」ということで♪

○元画像
f0346040_09541745.jpg
 ※ニコン70-200mmF2.8→F5.6+ニコン1-V1 絞り優先オート JPEG1枚撮り 

○ウェーブレット+HDR+彩度調整
f0346040_09450168.jpg

なんだかインチキくさいですが、とても面白い描写になりました。
そういった意味では、星雲のハデハデ写真もインチキといえばインチキですもんねぇ。
ま、面白ければそれでよし・・・と。


そういえば、最近ハデな天文現象が無いですねぇ。
ここらで、ドカンと大きな彗星とか、流星雨とか来て欲しいのですけれど、こればっかりは、ねぇ・・・・。



by supernova1987a | 2016-11-11 06:38 | 天体写真 | Comments(8)

異種混合作戦③

★前回画像処理したM42は・・・

IR改造D5000で撮影した画像と、ASI1600MC-COOLで撮像した画像を合成することによって、「オリオン座大星雲の微細構造を出そう作戦」ですが、アストロアーツへ投稿するために、少し手を入れました。
f0346040_09524044.jpg
前回の画像処理は上の通りで、なかなかパンチが効いてて良かったのですが、高輝度部分がシアンかぶりして醜かったのが難点。

★少し直しました♪
修正点は・・・・
D5000で撮影したデータとASI1600MC-COOLで撮像したデータを別々に画像処理(レジスタックスなど)した後、最後の仕上げで両者を合成。さらに前回の仕上げ画像とコンポジットしたというだけですが・・・・すると・・・

・・・ででん!

f0346040_02472644.jpg
かなり良い感じ♪
だいぶ瑞々しくなりました。
今のところ、この辺が限界っぽいですねぇ。
次の一手、ポチってますが、一向に納品される気配無し。
納品される前に好天に恵まれたらイヤだなあ・・・・。


by supernova1987a | 2016-11-09 05:41 | 天体写真 | Comments(4)

異種混合作戦②

★D5000とASI1600MC-COOLの合わせ

前回の記事の通り、昨年撮影したIR改造D5000によるM42を今年撮影したASI1600MC-CoolによるM42を合体することには成功しました。

f0346040_00460724.jpg
今回は、これをさらに解像度UPすることを目論みます。

★L画像にウエーブレットを掛ける

星雲の画像処理にレジスタックスのウエーブレットを使っている方はほとんどお見かけしません。おそらく、画像が荒れまくるのが原因ではないかと想像するのですが、十分なコマ数をコンポジットした滑らかな原画の場合、意外とウエーブレットがキマることがあるのですよ。

・・・というわけで、やってみた。

★レジスタックスにL画像を通してみる
f0346040_00580637.jpg
条件によりますが、今回の画像に対して好感触だったパラメータは下記の通り

①ウェーブレットスキーム
 :ダイナミック
②ウェーブレットフィルタ
 :ガウシアン
③レイヤー1
 デノイズ:0.5 シャープ:0.26 強度:86.5
④レイヤー2
 デノイズ:0.45 シャープ:0.16 強度:41.7
⑤レイヤー3
 デノイズ:0.4 シャープ:0.12 強度:35.5
⑥レイヤー4
 デノイズ:0.2 シャープ:0.10 強度:20.8
⑦レイヤー5
 デノイズ:0.0 シャープ:0.10 強度:8.5
⑧レイヤー6
 デノイズ:0.0 シャープ:0.10 強度:1.1

まあ、各種パラメータは、実際の画像についてのプレビューを見ながらコツコツ修正するしかありませんので、上記の値は参考にはなりません。念のため。

★ウェーブレットの効果

左が元画像、右がウェーブレット後です。
f0346040_01085573.jpg
トラペジウム付近の解像度が飛躍的にアップしたのが分かります♪
このウェーブレット処理はcorei5機で行いました。私の環境下だけかもしれませんが、どうもハイパースレッディングをONにしたcorei7だとレジスタックスが落ちることが多かったので、それなら最初からハイパースレッディングの無いcorei5で良いか・・・と思ったわけで、最近はもっぱらこっちのマシンばかり使っています。
ちなみに、ウェーブレットをL画像のみに施したのは、カラーノイズを軽減するためです。


★LRGB再合成

解像度を上げたL画像と、元のRGB画像をLRGB再合成してみましょう。
さらに、ステライメージ7のオートストレッチ+Lab色彩調整
さらにさらに、シルキーピクスのテイスト調整+HDR処理
そして最後に、最近発見したノイズ低減の『秘技』:ステライメージの「スターシャープフィルタをかけた後にホットピクセル除去」をも投入すると・・・・・・・


ででん!

f0346040_09524044.jpg


なんか気持ち悪いくらいの画像ができあがりました。

さすがに、2種類の撮像素子を混合した上に344コマコンポジットですから良く写って当然なのですが、ともかく、長所短所が相反するカメラ2台を用いての撮影という方向性が探れたかな・・・?と。

あ、「恒星の周りのリンギング(黒い縁取り)をなんとかしろ」とか「明らかに恒星がシアンにコケてるぞ」とかのツッコミは無しで(笑)。マスク処理はまだ勉強中なもので・・・・。

ちなみに色調をいじらないなら、こんな感じです。
f0346040_01175455.jpeg
むう。これは好みの 問題ですね♪


しかしD5000のRAWってADC1600MC-COOLと同じ12ビットからの出力だったと思うんですが、なんでサチらないんだろう??ガンマ値のせい??ADLの影響?うーむ。

今度ASI1600MC-COOLのベストパラメータを真面目に探ってみないといけませんねぇ。
直感的には、ゲイン139 ガンマ50 R補正50 B補正50 が最も「素」の性能を出しそうな気がするんですが、よく分かりません。いっそのこと、12ビットADCから16ビットFITSを吐き出す時に、階調を15個飛ばさず隙間を詰めて吐き出してくれればいいのに・・・・などと愚痴ってみたり・・・。(ASI1600MC-COOLがサチるのが受光時なのかADC作動時なのかデータ出力時なのか、良く分かりません。)

ところで、D7000のセンサー使ったASIの新型冷却CMOSカメラ、個人的にはAPS-Cサイズのチップである事以上にADCが14ビット駆動である点が非常に魅力的なのですが、いかんせん値段がお高くなりそうなので、静観することにします。


by supernova1987a | 2016-11-02 05:52 | 天体写真 | Comments(7)


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