あぷらなーと


あぷらなーとの写真ブログ
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あぷらなーと
「自然写真大好き」
HNあぷらなーと が

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のんびり語ります。

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「ぼちぼち」いきます。

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カテゴリ:機材( 64 )

中華木炭降板?

★夜露よけの決定打のハズが・・・

寒い季節の天体写真撮影の天敵「夜露」の退治のための決定打として活躍してきた木炭カイロですが、肝心の日本製燃料棒がディスコンのため、代打として中華木炭棒を購入。・・・ところが、ウワサに違わず品質がよろしくなく、
f0346040_02421549.jpg
着火時に「ボンっ!!」ってなることがあるので、怖くて実戦投入がためらわれます。
(着火時は良いとして、撮影中カメラレンズの上で「ボンっ!」とかシャレにならないよぉ。)
そのクセ、いざ燃焼試験してみたら、途中で火が消えてました。これ、使い物にならないかもです。
木炭中に残っているであろう湿気を飛ばすために「チン」するとか色々考えたのですが、やはり補欠選手行きですね。
一方、宝物として温存している日本製の高品質木炭棒は残りわずかなので、いざという時に残しておきたいもの。
・・・というわけで・・・・

★「なんぞこれ?!」

ごめんなさい。
けむけむさんのブログの定番ネタ:「これは何ですか?」コーナーが毎回あまりにも楽しいので、少し真似したくなっただけです。
ちなみに、「なんぞこれ?!」は讃岐弁で「なんだコレは?!」の意味で、日常会話として使われています。

<使用例と標準語訳>
A:「なんがでっきょんな?」 ・・・「やあ元気?」
B:「うまげなもんこうたんや」・・・「良さそうな物ゲットしたんだ」
A:「なんな?」       ・・・「なんだい?」
B:「みてんまい」      ・・・「見てごらん」
A:「なんぞこれ!」     ・・・「な、何なんだコレはっ!」
B:「これはの○○じゃぁ!」 ・・・「これはね○○だっ!」
A:「なんとか!!」     ・・・「マジかっ!!」
B:「どいやー!」      ・・・「すげーだろ!」
A:「こらえてつかー」    ・・・「勘弁してくれ~」

などと使います。
関西弁とはひと味違う讃岐弁のローカル感が伝わったでしょうか?(笑)

あ、どうでも良い話でしたね。

・・・では気を取り直して


★「なんぞこれ」(笑)

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・・・って、しっかり「ドリンクウオーマー」って書いてますね(汗)
アマゾンで1個1480円也。

★開封してみると・・・

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こんな感じで、血圧計るときのアレみたいな物から電源コードが伸びてます。

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謎のスリットはコーヒーカップの取っ手を出すための物と推定。
こんな感じでカップをすっぽりと包み込んでUSBから給電すると、ほんのりと暖かくなります。

・・・これで寒い夜の天体観測でもホットコーヒーが冷めにくくなるぞ!

・・・てな目的でポチったんじゃ無くて


★某社の「カメラレンズ用ヒーター」の正体が
実はコレなのではないかと推理してポチった訳です。

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実際にレンズ(シグマ20mmF1.8)に巻き付けてみるとこんな感じです。

f0346040_23250350.jpg
コーヒーカップの取手用の穴からはピント指標が視認できるので意外と便利そう♪


★望遠鏡にはどうだ??

早速、笠井トレーディングのカプリ102ED(10cmF7のEDアポ)に巻き付けてみると・・・・
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あらら、尺が足りない!

・・・でも大丈夫!


★「なんぞこれ」
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ニコンのアクセサリバンドです。昔から木炭カイロを多用している身ですので、こんな感じの物をいくつも保有しているのです。

f0346040_23302161.jpg
これでバッチリ♪

「どいやー!」

・・・と言いつつ
シガープラグモデルのドリンクウォーマーが『たったの』500円でたたき売られているのを見つけてしまった。

「なんとかー!」

・・・失礼しました。

本業が繁忙期突入につき、すこし疲れているようです。


by supernova1987a | 2016-11-23 02:41 | 機材 | Comments(8)

中華木炭を試してみる②

★愛用の日本製木炭カイロ用燃料棒が・・・


天体写真時の結露防止の決め手として愛用してきた木炭カイロの燃料ですが、高品質の日本製燃料がいつの間にかディスコンになっていて入手不能。
代用品としてポチった中国製燃料棒は、点火時に爆ぜることもあるとの恐ろしいウワサ。果たして、大丈夫なのか??
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★中身を取り出してみる
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うわー。なんだか、安っぽいぞぉ。日本製はいかにも固そうなスティック状で表面もしっかりしているのですが、この燃料棒、なんだかフガフガした印象で表面も粉まみれです。
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・・・げ。3本が一つにくっついているのね・・・。使うときはこれをポキッとする訳か・・・。
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ポキッとするとこんな感じですね。なんとなく貧弱そうです。それに手が粉まみれになっちゃいます。


★点火してみる

何はともあれ、点火してみます。ウワサ通り爆ぜるのか?それとも単なる杞憂に終わるのか??
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安全のため、軍手で手を防御して、玄関先で着火試験を行います。

※注意※
この商品、絶対に、素手で着火したり屋内で着火してはいけません!!


★・・・・結果は・・・・

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ボンっ!!

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ボボンっ!

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あ、熱つっ!!!

・・・軍手が一部、焦げました。
あぶない、あぶない。
もしも無精して素手でやってたら火傷したでしょうね。
ちなみに、着火完了するまでに3回「ボンっ」っていって火の粉が半径50cm位まで飛び散りましたので、屋内での着火は危険すぎます。


★ともかく・・・・
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着火することはできましたので、愛用のカイロに装填できました。一度本体に入れてしまえば、石綿で圧着されるので、爆ぜる影響は無いでしょう。

一応、温度も熱すぎも無くほどよい感じであることは確認。
一度着火すると4時間ほどは暖かさを保つようです。(氷点下で火種が消えてしまわないかどうかは、実地運用してみないと何ともいえませんが)
ちなみに、アマゾンなら12本入りが約500円程度で入手可能なのでリーズナブルとは言えますが、・・・なんだかなあ・・・・・。


by supernova1987a | 2016-11-16 01:25 | 機材 | Comments(8)

中華木炭を試してみる①

★寒い季節の天体観測の天敵は

なんといっても、結露ですね。
特にレンズの表面が冷えることにより結露してしまうと、星が霧の中のようにボケボケになるという悲惨な結果を招きます。
また、にゃあさん等により、冷却CMOSカメラ自体が結露するという恐ろしいレポートも出ています。

この結露を回避するためには、気温よりもほんの少しで良いので暖めてやれば(露点よりも高い温度であれば)いいのですが、流行の結露防止ヒーターは結構電気を食うので多数のカメラを運用する場合には、ちと辛そう。

★たとえば流星群の撮影時には

f0346040_01165988.jpg
例えば、これは2001年の獅子座流星群をとらえた『会心の1枚』(天文ガイドとか教育書籍とかに3度ほど使われました♪)なのですが、
 ①どこに流星が飛ぶか分からない
 ②どこが『絵になる』か分からない
などの事情により、こんな風に多数のカメラを展開させて力技で「全天一網打尽作戦」を行うのが、あぷらなーと流。
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・・・いやはや、正気の沙汰とは思えませんが、
2001年の獅子座流星群の時には、F100、F80、F801S、FE2、FM2、FG、FG20、EMの7台のフィルム一眼レフを展開して撮影しました。
おかげで、先ほどの17mm超広角での輻射点(放射点)に加えて、

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35mm広角での牡牛座からペルセにかけての様子とか(C/2000WM1彗星も写っていたり♪)
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50mm標準でオリオンを貫く特大火球をとらえたり、できた訳ですが、ここで活躍したのが昔ながらの木炭カイロです。

★かれこれ10数年愛用しているカイロは
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こんな本体に・・・・・・
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こんな燃料を装填して使用するものです。
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ちなみに、コイツは『信頼の』日本製♪
非常に安定した燃焼で、これをレンズにくくりつけておけば夜露を寄せ付けません。

★ところが、衝撃の事実が!

そろそろ燃料の木炭棒が無くなってきたので補充しようとネットで販売店を巡回してみましたが、なんと、この日本製木炭棒が市場から無くなっているではないですか!!
氷点下になると一般的な使い捨てカイロやベンジン式カイロは化学反応が進まず無力化されるので、天体観測家はもちろんのこと、ウインタースポーツ愛好家の必需品だったはずの木炭カイロ・・・・。ついに時代の流れで、電子カイロに淘汰されてしまったのですね・・・・ううう(涙)。

★必死で代用品を探すと・・・・

中国製の木炭燃料棒を見つけました。
・・・しかし、ネット上の報告によれば、品質が良くなくて場合によっては『爆ぜる』こともあるとのこと。
ただし背に腹は代えられませんので・・・・・

・・・・ポチってみました。

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・・・うわぁ。ホントだ。説明書にも注意書きで「火花が飛び散ることがある」と明記されてる~。

・・・実際に運用しているときに「ボンっ!!」とか嫌すぎるので、燃焼実験してみることにしました。
果たして、本当に『爆ぜる』のか?

★★★以下、続きます★★★


by supernova1987a | 2016-11-15 02:05 | 機材 | Comments(8)

ASI1600MC-COOLの謎⑨

★RAW画像解析ごっこツール改訂

FireMonkeyにやられて開発停滞気味だった解析『ごっこ』ツールですが、またブランクが空くと素人に逆戻りするので、少しコーディングしてみました。
ただし、VCLベースで作ったソースを元に、少し手を加えてみただけですが。

今回の解析ごっこテーマは、
「ASI1600MC-COOL のハードウェアビニングの謎」
です。

一応、資料ベースでは、本体側でビニングを掛けてしまうと、
「本来12ビットで駆動しているADCが10ビットで駆動してしまい、階調が乏しくなってしまう」
ことが予想されていましたが、果たして本当にそうなのか?

・・・・で、テストしてみた♪

★今回のコーディングは超簡単

一応輝度分布を解析するルーチンは完成していたので、あとはビニングしたあとの画素数に合うようにループ回数や配列の大きさを変更するだけで完成です。
気をつけるのは、Delphiの場合、整数型数値の除算は「/」演算子ではなく「div」演算子を使わないとエラーになる事ぐらいですね。

・・・で、あっという間に「ビニング対応版」解析ツールが完成。

f0346040_02570247.jpg
テストは、前回と同様、パソコンのモニタに表示したグラデーションを撮像することで実施します。

f0346040_00303813.jpg
★より正確に解析するために

ガンマをいじっているとデータの間隔が不揃いになるので、
今回は「ガンマパラメータは50が無補正ではないか?」との仮定の下、撮影を行いました。

<SharpCapの撮影パラメータは下記の通り>

Debayer Preview=Off
Pan=0
Tilt=0
Output Format=Fits files (*.fits)
Binning=2  ←ここを「1」と「2」で比較
Capture Area=4656x3520
Colour Space=RAW16 (共通)
Hardware Binning=On ←ここを「OFF」と「ON」で比較
High Speed Mode=Off (共通)
Turbo USB=80
Flip=None
Frame Rate Limit=Maximum
Gain=250 (共通)
Exposure=0.1 ←ここを「0.1」と「0.025」で比較
Timestamp Frames=Off
White Bal (B)=50 (共通)
White Bal (R)=50 (共通)
Brightness=1
Gamma=50 (共通)
Temperature=-9.6 (共通)
Cooler Power=22
Target Temperature=-10
Cooler=On

要するに、ビニングをした場合は原理的には4画素分のデータを加算し、輝度が4倍になるはずなので露光は1/4にしました。


★輝度分布の比較
f0346040_02054683.jpg
ビンゴっ!
2×2のハードビニングした場合は、露光を1/4にすることでビニングなしの輝度分布とドンピシャ一致しました♪
さて、上記の輝度分布図はほとんど一緒に見えますが、実は大きな差があるのが分かるでしょうか??
よく見るとビニング無しに比べてビニング有りはグラフが細くて貧弱なのですね。ちなみにこのグラフは片対数のスキャッタープロット(散布図)で作成していますので、元のデータ数(プロット数)が少ないとグラフが弱々しく見えるというわけです。

★輝度データのインターバル比較

この時点でほぼ決着も同然なのですが、念のため各輝度値のインターバルを比較してみました。
言わば、輝度分布を表示した場合の「階調の隙間」を比較しようというわけですね。

f0346040_02122916.jpg
ガンマパラメータを50にした目論みは見事的中。
全ての輝度において均等なインターバルが得られました!!

さて、グラフを比較してみましょう。
オレンジのグラフはビニング無しのデータです。インターバルが全輝度範囲に渡って「16」であることが分かります。
一方ブルーのグラフはハードビニング有りのデータですが、インターバルが「64」もあることが判明しました!!

16ビットFITSの場合は、2の16乗の階調を持ちますが、ASI1600MC-COOLのADCは12ビットなので、2の4乗分だけデータが少ないことになります。ガンマ補正を加えない場合は、ちょうど16間隔でデータを散らしている計算になりますが、今回の解析結果に一致します。ハードビニングを用いた場合は、この間隔が64になっていることが分かりましたが、これはちょうど2の6乗に相当しますので、実データは10ビットしか無いことが分かりますね。

★というわけで、最終結論
ASI1600MC-COOLは、

ビニングなしの場合はADCが12ビットで駆動しており
ビニングありの場合はADCが10ビットで駆動している!!

ということが判明しました。
結局、ハードビニングは転送速度を稼ぐための便法であって、SN比を改善するためのものでは無かった、ということですね。

というわけで、やはり、星雲星団撮影の時にはビニング無しで撮影し、あとからソフトウェアビニングするのが正解のようですね♪



by supernova1987a | 2016-10-25 02:27 | 機材 | Comments(4)

ASI1600MC-COOLの謎⑧

★ASI1600MC-COOLで撮る赤外写真が楽しい

ちなみに、赤外領域は「各色のセンサーがどのような感度を持っているか」の機種ごとの差異が大きいものです。そもそも普通は使わない領域ですので、カラーバランスと関係がありませんので。

例えば赤外領域で各色のセンサー感度が揃っている機種は赤外領域で「事実上のモノクロカメラ」になりますので、なんとベイヤーRAWデータを現像(デモザイク)する必要がなくなります(ベイヤーデータのままでモザイク状にならない)。ですからモノクロの赤外線撮影ではこういった機種が良さそうです。一方、赤外領域で各色のセンサー感度がバラついている機種は適切な処理をほどこすことで、擬似的なカラー写真が得られることになります。
f0346040_19002338.jpg
   ※ASI1600MC-COOLの分光特性(原画はZWOさんのサイトよりお借りしました)

ASI1600MC-COOLの場合、上記のように赤外領域でもGやBのセンサー感度がある上に、それぞれの特性に差がありますので、赤外領域においても色分離(のようなもの)が可能となります。・・・で赤外疑似カラー写真が撮れるというわけですね。無改造のデジカメでも赤外カラー撮影に成功しているカメラマンは大勢居ますが、そもそもの赤外領域感度が段違いなので、ASI1600MC-COOLでの撮影では相当な短時間露光が可能となります。


★というわけで、作例掲載続行♪
特殊な写真なので興味ある人しか面白くないとは思いますが、所詮は自己満足ブログなので・・・・。


★作例①

<元画像>
f0346040_19111882.jpg
<画像処理後>
f0346040_19120591.jpg
※具体的処理工程は前回の記事中の作例とほぼ同様です。


★作例②
<元画像>
f0346040_19125621.jpg
<画像処理後>
f0346040_19132017.jpg
ううむ。なかなか面白い。

ちと遠出して、きれいな景色で試してみたいところ・・・・ですが、
自分の撮影風景を想像すると、あまりにも奇妙ですね。
冷却カメラにパソコンに赤外線フィルタ・・・・あ、怪しすぎる。
こりゃ人気のないところで撮影しないと・・・(笑)。


by supernova1987a | 2016-10-11 09:30 | 機材 | Comments(2)

ASI1600MC-COOLの謎⑦

★MMだけでなくMCも
リモコンの赤外信号を撮影してみて、ASI1600はMMだけでなくMCモデルもIRフィルタではなくARフィルタが装着されており、赤外線を透過しているらしいことが判明しました。また、オヤジさんご指摘の通り、最新マニュアルにはちゃんと「ARフィルタ装着仕様」である旨、明記されていましたね。

★昼間が良い天気だったので
ASI1600MC-COOLの『赤外線透過疑惑』が勃発してから、一度試してみたかったのが、赤外線による昼間の風景写真です。とくにカラースワップ法による赤外カラー写真を撮影することは近年の憧れだったので、わくわくしますねぇ。
・・・・で、やってみました♪

★ASI1600MC-COOLにニコンのレンズ
こんな感じで、フィルターを色々変えながらテスト撮影開始です。
f0346040_16172238.jpg
ちなみに、普通のデジカメ(クールピクスP7000)では、こんな感じに写る景色です。
f0346040_16181672.jpg
★ノーフィルタ(ARフィルタのみ)では
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※16bitFITSで出力したRAWデータをステライメージでデモザイク+2×2ビニングした後、モノクロ化
※ゲイン:139 ガンマ:50 色補正:B&Rともに50 (以下の写真も同様の設定)
ちなみに、どうも赤外線を拾っているらしくコントラストがよろしくありません。

★LPS-D1フィルタ併用だと
本来は、光害カット目的のLPS-D1フィルタですが、赤外線をカットする特性があるはずなので試してみました。
f0346040_16250293.jpg
木々が反射しているとおぼしき赤外線がきれいにカットされて、一気にコントラストが上がりました。(緑系の光害をカットする効果も寄与しているのかもしれませんが。)

★本命のR72フィルタでは
そして、『本命』のR72フィルタを試してみます。このフィルタ(ケンコー製)は720nm以上の波長のみを透過する仕様なので、可視光線の大半がカットされて赤外線が強調されます。さて、どうなりますか。
f0346040_16285771.jpg
おお!
これですよこれ!
「青空が真っ黒になって、日陰がストンと落ちて、日の当たる葉っぱが輝く」という、赤外線写真独特の描写。
なかなか良い感じです♪

こうしてみると、ノーフィルタのASI1600MC-COOLの画像は、ちょうどLPS-D1での画像とR72での画像のちょうど中間とも言えそうですね。

★そしていよいよ!
R72フィルタを使って撮影したRAW画像に『秘術』の限りを尽くして、幻想的な赤外カラー写真をゲットすることを試みます!

①ステライメージでデモザイク+ソフトウェアビニングしてRGBカラーTIFFに変換
②このままだとカラーの分離が悪いのでシルキーピクスのテイスト調整でベルビア風に変換
③赤外写真は解像度が低くてモヤモヤするのでシルキーピクスでナチュラルシャープ処理
④GIMP2でRチャンネルとBチャンネルをスワップ処理(チャンネル入れ替え)
⑤ステライメージでトーンカーブ修正
⑥シルキーピクスでHDR処理
⑦ステライメージでLab色彩調整処理
⑧ステライメージで画像を縮小してJPEG変換

すると・・・・!
f0346040_16383243.jpg
おおっ!
とっても良い感じ♪
一度は撮ってみたかった赤外カラー写真が簡単に撮影できてしまいました!

ASI1600MC-COOLで赤外線風景写真撮影、おすすめです。
(機材が大げさになっちゃうけど・・・・)

★結論

ASI1600MC-COOLは、赤外カラー写真撮影に使えます!!


by supernova1987a | 2016-10-10 16:44 | 機材 | Comments(8)

ASI1600MC-COOLの謎⑥

★謎「MCだって赤外線を透過してるんじゃ?」・再び
確か、各種資料には
ASI1600MMはモノクロでARフィルタ装備。よって赤外線透しちゃいますので適宜赤外カットフィルタを入れてね。」(意訳)

ASI1600MCの方は、カラーで『IR』フィルタを装備してるので、赤外線は透しません。分光特性グラフの長波長側のデータは無視してね。」(意訳)

と書かれていたハズなのに

どうやら製品を量産する段階になって仕様が変更になったようで、MCの方にもIRではなくてAR(いわゆるクリアフィルタ)が装着されているという疑惑が生じてきました。

★念のために、おさらい

いわゆる一般的なデジカメの場合、赤外線領域に感度があると、カラーバランスが崩れて真っ赤になったり色収差の影響でピントが大幅に狂ったり、とにかくトラブルの元なので、赤外線をカットする「IRカットフィルタ」が装着されています。

ただし、可視光線と赤外線の中間的波長を持つHα線までカットされてしまうIRフィルタが装着されたカメラが多いために、天体観測で星雲を撮影してもほとんど写らないという困った現象が起こっていました。

そこで、キャノンやニコンでは、20DaやD810Aなどのように「赤外線はカットするけれどHα線はギリギリ通す」という特別仕様のカメラを発売した経緯がありました。

また、アマチュア天文家の中には、自力でIRフィルタを(俗にローパスフィルタと呼ばれることもありますが、正確には、ローパスフィルタと一体化してるIRフィルタだけを取り除きたいけど無理なので、ローパスフィルタごと)取り除く『魔改造』を断行したり、改造を受け付けてくれるショップに『入院』させたりするのが流行っています。

※今はあまり使っていませんが、あぷらなーとのD40も自力『魔改造』機です。
f0346040_02550776.jpg
さて、カタログスペック通りだと、ASI1600MC-COOLは、(Hα線をギリギリ通す程度の)IRフィルタが装着されており、星雲はもちろん一般的な写真も撮影できる仕様だったハズです。ところが、これがARフィルタ(クリアフィルタ)装着仕様に変わって市場に出回った可能性があって、調べてみようかと・・・・。

※注:LPS-P2などの光害カットフィルタはIRカット特性を有するので、これを併用する段には、別に実害はありません。

★赤外線透過実験と言えばコレでしょう

ベタなやり方ですが、先日ASI1600MC-COOLの輝度分布特性を調査した際、ついでに、テレビのリモコンから出る赤外線信号が写るかどうか、実験してみました。

f0346040_03010771.jpg
うわっ!
むちゃくちゃ赤外線に感光してるじゃないですか!
ええと、分かりづらいかもしれませんが、これカメラに向けて手でリモコンを押している写真です。
・・・で、中央に帯状に写っている光と2個ある光点が赤外線信号による感光と思われます。

そもそも赤外線リモコンの信号がパルスになっていることと、露光を0.0017秒という短時間にしたため、ローリングシャッターが走っている状態を捉えたことになり、帯状の感光になっています。また、光点が2つあるのは、おそらくゴーストによるものでしょう。

という訳で、どうやらASI1600MC-COOLのフィルタは、十中八九間違いなくARフィルタであり、「赤外線写りまくり」と思われます。
もしも光害カットフィルタなしで風景などを撮影するなら、IRカットフィルタを買い増ししないとダメっぽいですね。


★メリットとしては

○満月期の流星撮影なども、赤フィルタをかませばいけるかもしれません。
○可視光カット+赤外線透過のフィルタをかませば、印象的な赤外線写真が撮影できるかもしれません。
○あえて赤外線をカットせずに星雲とか撮影したら、面白いことになる?

これらは、いずれ試してみましょうかねぇ♪

★おまけ
魔改造D40+R1フィルタによる、赤外線写真の作例を載せときます(過去の記事からの使い回しですが)
f0346040_03144249.jpg
f0346040_03151120.jpg
ちなみに、昼間の赤外線写真では、
 ①青空が真っ黒に写る
 ②葉っぱが真っ白に写る
 ③日陰のコントラストが強烈
などにより、印象的な描写となります。
ああ、高校生の頃はコダックの「ハイスピードインフラレッド」とかコニカの「赤外750」とかの赤外フィルムをニコンFG-20に詰めて風景を撮影してたっけなあ(・・・・・遠い目)。




by supernova1987a | 2016-10-06 07:36 | 機材 | Comments(6)

ASI1600MC-COOLの謎②

前回の続きです

★ASI1600MC-COOLの『謎』とは

謎①:ASI1600MC-COOLはどのようにデータを書き込んでいるのか? → ほぼ解決♪
謎②:撮影時のパラメータ「HighSpeedMode」の正体は?
謎③:ハードウエアビニングできるのは本当か?
謎④:MMだけではなくMCも赤外線を透過している疑惑

<お約束>
以下の考察は、あぷらなーとの独断によるものです。あんまり参考にしちゃダメです。

★謎②:HighSpeedModeの正体
SharpCapでASI1600MC-COOLを駆動しているとき、意味深な「HighSpeedMode]というフラグがあって、デフォルトではONになってはいるものの「気色悪」かったのですが、どうやら、この設定の「意図」が見えてきました。


販売店からも長らくリンクが張られてないので、つい最近まで知らなかったのですが、ASI1600MC-COOLのマニュアルがZWO本家にアップされていました。(にゃあさん に 先越されちゃいましたが)念のため、こちらです↓


結論として

HighSpeedModeは、転送速度をアップさせるために通常12bit変換するADCを10bitで作動させるモード

なのだそうで、

「画質は落ちるがコマ数が稼げる」

とのこと。完全に月惑星の撮影用ですね。マニュアルにも

「星雲星団の撮影に用いないでね。」(意訳)

と明記されていました。もう!それならデフォルトをOFFにしておいてよ!!
・・・という訳で、お悩みの皆さん、ご納得いただけたでしょうか?

とは言うものの、ちと釈然としないことがあって、さらに色々調べてます。(素のデータを叩いていると、なんか色々と不気味なものが見えてきちゃって色々と考えてしまいます・・・。ガンマ値を1にして撮像すれば、リードノイズとシグナルを弁別できそうな気がする・・・とかの『怪しげ』な妄想。)

※10/7追記※
詳しく検証した結果、Highspeedmode:Onでも12bit駆動していることが分かりました


★謎③:ハードビニングの正体

先日来、冷却CCDと異なり冷却CMOSカメラでは原理的にハードウェアビニングは出来ないのではないかと勘ぐっていたのですが、実際には撮像時にビニング設定があって、謎でした。しかも、通常カラーカメラで2×2ビニングをすれば画素混合されることになり、完全なモノクロ画像になるはずが、なぜかカラーで出力されるという摩訶不思議な現象・・・・。

けむけむさんの検証実験でも、「後からソフトウェアビニングしたのと変わらない気がする」との結果が得られていて、もやもやしていたのですが、本家サイトで有益そうな情報が拾えました。「中の人」らしき人物の発言によれば、

「ハードウェアビニングと呼んでいるけど、実はカメラの中でソフトウェアビニングしてるだけだよ。ちなみに、ビニングを実行するときは、速度を上げるためにADCを12bitから10bitに強制切り替えしてるので、月や惑星専用に使い、星雲星団撮影には使わないでね。」(意訳)

とのこと。ああ、だから2×2ビニングしても画素混合されずにカラーのまま出力されていたのかぁ。『本物の』ビニングができるCCDと異なり、どうもSN比が上がらないような気がしたのも、AD変換時に階調が1/4に減ってるからですね。ビニングして4画素加算でレンジを4倍に増やしても大元が1/4なので相殺・・・・と。
・・・だったら最初から「ハードビニング風機能」とか言って欲しかった・・・・。

★謎④:「MCだって赤外線を透過してるんじゃ?」疑惑
最近色々情報交換させてもらっているASI1600ユーザーの皆さんから、「不思議なコメント」をいただき首を傾げていたことがあります。
それは、ズバリ

「ASI1600MC-COOLは赤外線を透過しているのではないか?」という疑惑です。

皆さん、ごめんなさい。つい先日まで、あぷらなーとは全否定してました。
・・・・だって・・・販売店のサイトとかカタログとかには、こんなこと↓書いてたんですよぉ。

ASI1600MMはモノクロでARフィルタ装備。よって赤外線透しちゃいますので適宜赤外カットフィルタを入れてね。」(意訳)

ASI1600MCの方は、カラーで『IR』フィルタを装備してるので、赤外線は透しません。分光特性グラフの長波長側のデータは無視してね。」(意訳)


ところが、

本家のサイトのQ&Aに「中の人」らしき人物がこんな事を暴露してた。
(ひょっとして販売店さんも知らない情報??)

「えーと・・・当初、MCの方はIRフィルタ付けて売るつもりだったんだけど、発売の最終段階でARフィルタに変えちゃった。なので、実際は赤外線を透しちゃうから赤外カットフィルタを追加しないと普通の写真は撮れないよ~。」(超意訳)

げげっ!!
そ、それ、ほんまですか?!

ていうか、「最終段階」っていつのことなの?
Rev2のこと?それともRev1を量産した段階ですでに??

LPS-P2とかの光害カットフィルタは赤外カット特性を持ってるので、天体写真を撮る段には実害はないけど、そ、それ早く言ってよね~。
暗い所だと普通に写るのにピーカンの昼風景がハチャメチャな写りだったので(ちょっぴり)怪しいとは思ってたけど、まさかカタログスペック自体が嘘だったとは・・・。・・・・・悪夢だ。

しかしよく考えると
これ、無改造で『冷却赤外カラーカメラ』になるってことですよね?
あぷらなーと個人にとっては無茶苦茶魅力的です。早速、やりたいこと(満月時の流星撮影とか・赤外カラーの風景写真とか)が増えました。夢がふくらみますねぇ。(例のコメントが事実だったとすれば・・・ですが。)

※10/10追記 確かに赤外線に感光する事を確かめました




★「開発ごっこ」の方は・・・
ついに素のRAWデータを上手く読めたと思ったら、RGB各8bitに圧縮しようとしたら表示が変になっちゃった。
という訳で、徐々に色んなものをテスト実装しつつ、迷走してます♪
ま、こんなのがパズル解いてるみたいで楽しいのですが・・・・。

f0346040_00170483.jpg
★★★以下、「進展」したら更新予定♪★★★



by supernova1987a | 2016-09-27 07:31 | 機材 | Comments(10)

ASI1600MC-COOLの謎①

★ASI1600MC-COOLの『謎』

ZWO社の冷却CMOSカメラASI1600MC-COOLは、とにかく『謎』が多いですねぇ。同じカメラを使っているユーザーさんと色々情報交換させていただいているのですが、皆さんお悩みのようで♪

最近無謀にも始めたDelphiでの『開発ごっこ』のおかげで、下記の『謎』が判明しそうです。

謎①:ASI1600MC-COOLはどのようにデータを書き込んでいるのか?

謎②:撮影時のパラメータ「HighSpeedMode」の正体は?

謎③:ハードウエアビニングできるのは本当か?

謎④:MMだけではなくMCも赤外線を透過している疑惑

<お約束>
以下の考察は、あぷらなーとの独断によるものですので、信憑性があるとは限りません。
誤りが散見するかもしれませんので、あんまり参考にしないでください。

★謎①の解明『ごっこ』

Delphiでゴソゴソとプログラミングしながら、色々調べたりデータ解析してみた結果、およそ次のことが分かりました。


★ASI本体からFITSファイルへの記録方式
そもそもFITSって天体研究者用の汎用フォーマットだったのですね。全然知りませんでした(汗)

○記録された画像データの型は16bit整数(符号付)です
数値は16桁の2進数で記録されていますが、注意すべき点は16桁全てが数値を表しているのではなく、最上位のビットは「符号」を示しているということです。この値が1ならばマイナス、0ならばプラスを示します。そして残りの15ビットで絶対値を表します。
f0346040_20473337.jpg
したがって、位(桁)をiとし、値(0か1)をNiとすると、絶対値はΣ2^(i-1)*Niで示されます。
これに最上位ビットの値N16を合わせると、符号付きの数値は
(-1)^N16*Σ2^(i-1):*Niとなります。
この場合、格納できる数値は【-32768~+32767】の65535通りとなりますね。

***************************************
※10/3追記
これ、ウソです。確かに上記のような記録法もありますが、FITSはこれとは異なる「補数表現」を使用していることが判明しました。
詳細は、10/3のブログ↓を参照してください
***************************************

★ここで問題発生!!
FITSの形式では、正の数値は16bit分ではなく(符号で1bit取られるので)15bit分しか格納できません。
そもそも天体写真では明るさが『マイナス』にはなり得ないので、半分が無駄ですね。
そこで何らかの「トリック」が必要となります。
f0346040_21053700.jpg
「トリック」とは、
f0346040_21382675.jpg
このように、左にシフトして書き込んでしまうと言う仕掛けです。(よくこんなこと思いつくなあ)
したがって、本来【0~65535】のデータがFITSの中では【-32768~32767】として格納されているわけですね。

★ヘッダにあるBzeroの正体
このような仕掛けがなされているため、FITSファイルから画像データを読み出すときには、素の値に32768を加算してやる必要があります。
というわけで、先日「謎のパラメータ」だと言っていたFITSのヘッダにある第13番目のパラメータ:「BZERO=32768」の正体は、このシフト量と判明しました。(ああ、たぶんFITSを扱っている人には常識なんでしょうけどねぇ・・・・。)

★CPUのメーカー依存性
Delphiと格闘しつつも、どうもデータがおかしい状態が続いて頭を抱えていたとき、ふと、大昔(20年以上前)に大学の研究室で「観測データを解析する時に悩まされた」ことを、思い出しました。
当時、宇宙線の観測データを解析する際にハチャメチャな数値ばかりが出てきて半泣きになっていた時に、観測データを記録する際に用いたPC-9801VM(CPU:80186)とデータ解析に用いたスパークステーション10(CPU:SuperSPARC)とでデータの記録方式が異なることを知りました。いわゆるSPARC系のCPUは普通に上の桁から(左から順に)書き込みますが、インテル系のCPUは不思議なことに2バイト(16bit)のデータを書き込む際に、上位バイト(左の1バイト8bit分)と下位バイト(右の1バイト8bit分)を「逆転」させて記録する仕様だったのです。したがって、インテル系のCPUで記録したデータをSPARC系のCPUで読むときにはデータを2バイトずつに区切って、上下(左右)を入れ替えないと正しく読めないよ、というお話しです。

★リトルエンディアンとビッグエンディアン
普通通り上位(左)から順に記録する方式を「BigEndian」方式といいます。どう考えても普通ですよね。
f0346040_21502406.jpg
それに対してデータの上位バイトと下位バイトを逆転して記録する方式を「LittleEndian」方式と言います。
現在主流のインテルやAMDのCPUは全てLittleEndian方式で記録するタイプです。
f0346040_21515655.jpg
したがって、インテル系のCPUで記録したデータをSPARAC系のCPUで読むときにはデータを2バイトずつに区切って、上下(左右)を入れ替えないと正しく読めないよ、というお話しです。
(例)真の値:41867(16進数で表すと A3 8B )のとき、インテル系CPUでは「 8B A3 」と記録される。
したがって、本当は41867という数値なのに実際には35747という値で記録されていることになりますね。

ちなみにWindowsはLittleEndian方式で動作しています。・・・では、インテルやAMDのCPUを介してデータを記録したFITSファイルは、なにも問題なく画像を読み取ることができるのでしょうか?・・・いやいや、さらに厄介なことがありまして・・・。

★ところが、そもそもFITSは・・・
FITSファイルはプロの研究者も使う万国共通の測定データフォーマットですので、解析に用いる計算機はパソコンではなく、ワークステーションやメインフレームである可能性も高いと推察されます。そこでFITSの規定を調べてみると、「必ずBigEndian方式で記録すること」と定められていました。
ASI1600MCを制御したのはAMDのCPUを搭載したPCで、しかもOSはWindowsなので、普通は上下反転させたLittleEndian形式で数値が記録されているはずです。検索エンジンでヒットした某フォーラム中でのコメントでも、たしかに「LittleEndianだ」とのコメントを見つけることができます。しかし、そもそもBigEndianでの記録を定めているFITSにLittleEndianで記録するだろうか?これだとプロが困るんじゃ・・・というのが疑問で、なかなか結論が出ません

問題を整理しておきます。

 ①インテル系・AMD系CPUでは数値をLittleEndian形式で記録する仕様

  ・・・ふむふむ。つまり数値の上位バイトと下位バイトは反転している訳だな。

 ②WindowsもLittleEndian形式に準拠している

  ・・・ほうほう。じゃあ、やはりFITSファイルの中身は数値の上位バイトと下位バイトが反転しているということだな。

 ③しかし、そもそもFITS自体がBigEndian形式で記録するよう定めている

  ・・・えっ?!

うえーん。
ややこしいなあ、まったくもう!一体どっちが正しいの??
今回あぷらなーとがデータの読み込みに四苦八苦した理由がここにあります。

★・・・仕方が無いので
らちがあかないので、力技で1バイトずつデータを細切れに読み出して色々と分析した結果

・・・・・・・・・BigEndian形式(らしい)と判明しました。

ああ、なんということ!。
せっかく1ワード単位(2バイト丸ごと)読み込んで直接「ShortInt型」の変数にぶち込めば符号も含めて一発解決だと踏んでいたのに、いざやってみると「むちゃくちゃ」な数値ばかりが出ていた理由が、これでした。

・・・やれやれ。

★結局、考案した読み出し方法は・・・

①画像データを1バイト分読み込み、バッファーに格納する
②次のデータを1バイト分を読み込んだら、先ほどとは異なるバッファーに格納する
③上位バイトのデータの最上位bitを読んで符号を決める(0なら正、1なら負)
④符号を決めたら、上位バイトの最上位bitを消す。(理論的には128を引けばいいはず)
⑤上位バイトと下位バイトの両方に共通の符号を与える
⑥上位バイトの値に256を掛けて、下位バイトと加算する
⑦最後にBZero値(32768)を加算して補正する

・・・ロジックはできたので、早速Delphiでプロシージャ(サブルーチン)を書きます。
f0346040_22120885.jpg
・・・・ん。完成♪
******************************
10/3追記
ごめんなさい。このロジックも間違ってます。
詳細は上にリンクしている10/3の記事をご覧ください
******************************



★そして、これが本邦初公開(?)の
DelphiでFITSファイルから読み込んで解析した
ASI1600MC-COOLののRAWデータの「正真正銘無加工の」トーンカーブだあっ!!

f0346040_22301035.jpg
どうですか?
美しいでしょう?

え?「なんで山が3つもあるの?」ですって??

そりゃもう、実際に「R」と「G」と「B」の3種類のセンサーが混在してますからねぇ。
そもそも、カラーカメラなのにベイヤーデータのトーンカーブが1本につながってちゃおかしいんです。
ステライメージとかで見慣れたベイヤーデータのトーンカーブは、おそらく自動的にゴニョゴニョされちゃった後だと思います。

******************************
10/3追記
ごめんなさい。この分析結果も間違ってます。
詳細は10/3の記事をご覧ください
******************************

※「あれ?これ先週までのDelphi7のコーディング画面となんか違う!?」
と思われた方は、もう「Delphiの呪縛」にかかってます。
ええと、その・・・RAD-Studio-10.1『Berlin』に乗り換えました(最新版のDelphiですね)。

あの・・・今なら「スターター」が、・・・ま、まさかの「無料」ですよぉ・・・・・・。
64bitネイティブコンパイラは止められていますが、ほとんどの機能は使えそうですね♪
無料バラマキ作戦って何年ぶり??ひょっとして、またDeilhiの時代が来る・・・のか?

★★★その他の『謎』は、後日続けます★★★


by supernova1987a | 2016-09-26 22:42 | 機材 | Comments(6)

サンニッパと冷却CMOSカメラ

★やりたかったこと
ZWOの冷却CMOSカメラ ASI1600MC-COOLですが、マイクロフォーサーズフォーマットという巨大なチップなため、ぜひやってみたかったのが、望遠鏡ではなくカメラ用のレンズで天体写真を撮ってみるということ。F値明るいですしね♪
・・・というわけで、かねてから用意していた ニコンF→マイクロフォーサーズ→ASI1600MC-COOL アダプタの出番がやってきました。
どうせなので、大本命レンズ ニコンのサンニッパ(300mmF2.8)を使ってみます。

★今回はアトラクスではなく
赤道儀は最近K-ASTEC改造Newアトラクスばかりを使っていたのですが、ポールマスターのテストも兼ねてEQ6PROを使ってみます。
撮影対象は、『お約束』のM31とM42です!

★雲の妨害と格闘
・・・・・が、赤道儀を据え付けた辺りから「嫌がらせのように」北の空から雲がどきません。せっかくのポールマスターの画面も雲しか写らず、時折顔を見せる北極星もすぐに隠れてしまうという状況で、極軸合わせにまさかの90分もかかってしまいました。この時点で早3:00過ぎ。もたもたしていると薄明が始まってしまいます。
外気温が低かったのでASI1600MC-COOLを-15℃まで冷却して、アルフェラッツ(アンドロメダ座α星)を使って1点アライメント+ピント合わせを行いM31を導入。
いざ撮像開始!・・・と思ったら、曇りました(泣)。
西から天頂にかけてワラワラと雲が流れてきているうちにM31は電線に架かってしまいボツ。
作戦を変更して、オリオン座大星雲M42に向け直します。
・・・・が、今度は東から南にかけてモクモクと雲が流れてきます。

★薄明との格闘
イライラしているうちに4:30を過ぎてしまいました。たしか今日の天文薄明は4:00過ぎのハズ。
市街地からのニワトリなので、まだ肉眼では薄明を感じませんが、これ、絶対に背景真っ青になっちゃうパターンです。
そんな中、オートガイダーがキャリブレーションエラー。ああ!と思ったらノートパソコンがバッテリー切れ。
もう絶体絶命・・・・。
諦めきれないので、急遽外部電源から給電してノートPCを復活させ、EQ6PROはノータッチガイドに変更。
露光も10秒まで切り詰めて、「やっつけ撮影」に切り替えです。

★撮れはしましたが・・・
なんとか撮れた画像は、撮って出しだとこんな感じです。
f0346040_10292549.jpg
※ニコンAF-S300mmF2.8 絞り開放 LPS-D1フィルタ併用
ASI1600MC-COOL ゲイン400 露光10秒 RAW
EQ6PROでノータッチガイド
ステライメージ6.5でデモザイク(ダークファイル減算なし。色補正なし。)
トリミングあり

・・・なんか、完全にアウトですねぇ。薄明に襲われてしまえば、もはや光害どころの騒ぎではありません。(フィルタが無力化されちゃうので)
でも、まあ、M42本体は一応しっかりと写っていることですし、ここは『デジタルマジック』に期待してダメ元で処理してみましょう。


★画像処理で『後から』がんばってみる
撮像した画像の内雲が写っていなかったコマ42コマを下ごしらえします。
どうせ薄明の影響でボロボロでしょうから、ダークファイルも引きません。
気休め程度にステライメージでホット・クールピクセル除去フィルタをかけた後デモザイク。
それに2×2ソフトビニングをかけてからコンポジットし、大気差を補正したり、デジタル現像したり、トーンをいじったりしてみます。

・・・えいっ!!
f0346040_10382600.jpg
おお。意外や意外!
こ、こんな劣悪環境下でも・・・け、結構良い感じでは♪
ダークもフラットも無く、薄明中なのに、M42とM43はもちろんのこと『ランニングマン』(NGC1977)もくっきり鮮やか♪
お恥ずかしながらランニングマン、きれいに写せたの「初めて」です。(天文歴30年以上のクセに、ちっとも釣果が上がらなかったもので・・・)
しかし、近年VMC260Lでドアップにした「おどろおどろしい感じ」のM42(↓こんなん)しか撮ってなかったので、定番構図で撮るとホッとしますね♪
f0346040_21355244.jpeg
 ※VMC260L+ASI1600MC-COOLで先日撮影したM42のどアップ



・・・・・うーむ。
ともあれ、やはりASI1600MC-COOL、かなり『できる子』ですねぇ。

あれ?・・・そういえば今回の写真、どのコマ見てもシマシマノイズが見当たらない・・・・あれ一体なんだったんだんだろう??
あ!・・・また無意識のうちにhighspeedmodeをOFFにしてた・・・けれど、けむけむさんの検証実験では「シロ」と判明したしなあ?
なんか、他に気づいていない要因がありそうな気配・・・。
結局今回も、ゲインの比較、露光の比較、シマシマノイズの原因、オートガイドのリトライ・・などなど、やりたかった『検証ごっこ』はできずじまい(泣)。


★GPV予報を見ていると・・・
・・・ん???

今夜は夜半、雲量ゼロ予報ですと??
え、遠征、・・・行って・・・みようかなあ??


by supernova1987a | 2016-08-30 10:57 | 機材 | Comments(12)


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