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フィルタ径とケラレについて『考察ごっこ』してみる

★せっかくの五連休だというのに
久しぶりに天体撮影に復帰するつもりで楽しみにしていたお盆休みですが、
「ペルセ群をやっつけて、天文復帰だ~」
と画策して色々やっていたのに、ドン曇りで玉砕。
仕方が無いので、気になりつつも後回しにしていた「考察ごっこ」をしてみました。


★「LRGB同時露光用ビームスプリッタ装置」で気になることが

アマチュア天文界では世界初(?)の自作「ビームスプリッタ装置」は、我ながら画期的なパーツだと思ってはいるのですが・・・
f0346040_01400989.jpg
f0346040_17213736.jpg

いかんせんバックフォーカスが長くて、マイクロフォーサーズのASI1600シリーズを使うとしても、スプリッタの開口部の直径やフィルタ径などが『大丈夫』なのか(ケラレないか)、ずっとモヤモヤしていました。

一応、これまでの数少ないテスト撮影の結果では、不具合無く撮影できてはいるのですが、今後「ナロー方面」に進撃するにあたって、スプリッタの口径やフィルター系が『大丈夫』なのか、とても心配。

先達の方からは、「F4よりも明るい場合は31.7mm径のフィルタでも大丈夫」などの情報をいただいてはいたものの、なんだか不安が募ります。

※8/14追記:上の行、ミスタイプですので訂正しました。

先達の方からは、「F4よりも暗い場合は31.7mm径のフィルタでも大丈夫」などの情報をいただいてはいたものの、なんだか不安が募ります。


★・・・で、久々の『考察ごっこ』行ってみます!!

あくまで考察『ごっこ』なので、超簡単なモデルの下で考えてみると・・・・

f0346040_01485872.jpg
※対物レンズは「無収差の単レンズ」と仮定
 対物レンズの口径をD(mm)
 撮像素子の対角長をd(mm)
 対物レンズの焦点距離をfl(mm)
 フィルタ(もしくはスプリッタの開口部)径をx(mm)
 フィルタから撮像素子までの間隔をr(mm)
として、上の図のように作図をしてみると、最低限必要なフィルタ径が求まりそうです。
単純なモデルなので、光線追跡はもちろんのこと三角関数すら必要なく、直角三角形の相似比のみで計算可能です。

一応、解いた過程も上の図にメモしてますが、(計算ミスしてなければ)

 <必要なフィルタ径は>

 x=r*(D-d)/fl + d

という単純な数式で表せることが分かりました。


★あとはEXCELくんに丸投げ♪

ビームスプリッタの開口部はTネジなので、約40mm強の口径しかありません。
また、ビームスプリッタの開口部から撮像素子までの距離は実測で約130mmもあります。
まずは、これでケラレが出ないかEXCELくんに計算させててみましょう。

f0346040_02055054.jpg
わー!
ギリギリでセーフですね♪
危ない危ない!

では、撮像素子と開口部(ORフィルタ位置)までの間隔ごとに必要な口径を色々と計算してみると・・・

f0346040_02080735.jpg
なるほどなるほどー
つまり、VMC260L+RDの場合、31.7mmの小さなフィルタでも
撮像素子から78.5mm以内に配置すればケラレが出ないという訳かぁ・・・。
結構楽勝ですねぇ。

これなら、小型のフィルターホイールをかませても、なんとかなりそうです。



★手持ちの主要望遠鏡を全て計算してみる

とりあえずVMC260Lとビームスプリッタの組み合わせの件は理解できたので
ついでにR200SSとかカプリ102EDとか、色んな手持ち望遠鏡について、31.7mm径のフィルタを用いてケラレ無く撮影するための(フィルタから撮像素子までの)限界間隔を片っ端から計算してみました。

使用したモデルは先述の通りの単純なもので、想定した撮像素子はASI1600シリーズです。

f0346040_02180133.jpg
・・・・ふむふむ。

定性的には

 ①口径が大きくなるほど条件が厳しくなる
 ②F値が小さくなるほど条件が厳しくなる
 ③そのうち、主に効いてくるのはF値の方

ってとこですね。

ああ、すっきり♪


★ん?・・・強烈なデジャブが・・・

 この『問題』を解いていて、「強烈なデジャブ」に襲われたので記憶をたどってみると、コレ、『本業』で小学生に教えている理科の「日食が起こる条件」を求めさせる問題と似ていることに気づきました。

 対物レンズ→太陽
 フィルタ→月
 太陽と地球の距離→焦点距離
 月と地球の距離→フィルタからのバックフォーカス
 地球上に生じる本影幅→撮像素子の対角長
 で、光が当たる部分と影の部分を反転!

とすれば、全く同じ解き方(小6の算数)に!!

うーむ。この問題を教えたことがなければ、三角関数と直線の式を用いて複雑な計算して泥沼にハマるところだった~(笑)。危ない危ない。


★★★お約束★★★
『考察ごっこ』はあくまで素人による「お遊び」です。
仮定の間違いや計算ミスがあるかもしれませんので、
結果は鵜呑みになさらぬよう、お気を付けください。







# by supernova1987a | 2017-08-14 02:38 | 機材 | Comments(11)

真夏の観測準備(のようなもの)

★梅雨が明けて・・・・

 日々猛暑が続いています。
ボランティアで指導している某高校応援部は、野球部が惜しくも地方大会準決勝で敗れたのでシーズンオフに。
久しぶりにアルプススタンドで応援したかったんだけど、残念無念。
 と言うわけで、これからは本業と天体観測に専念しましょうかねぇ。


★またヤツらの季節がやって来ました

 母屋の撤去工事と土地の処分に伴い、庭木の大半も廃棄したのですが、数少なく生き残ったケヤキの木をめがけて毎年恒例の『ヤツら』が殺到中

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 ※ニコン1V3+ニコンAF-S70-200mmF2.8GⅡ

・・・はい。クマゼミ軍団ですなぁ。
まだ本格的には鳴き始めていませんが、庭中から羽化した個体がゾクゾク集結中。
間もなく大合唱が始まりそうな様相です。
・・・この木は自分の部屋の目の前に生えてるので、こりゃスゴイ騒音になりそう。

・・・ま、ともかく、今年も暑い季節がやって来たということです。


★念願の『秘密基地』が完成したので

 1月末から始めていた母屋の撤去工事と塀の建て直しが完了したので、庭の片隅に物置を建てました

f0346040_13142311.jpg
 ほんとはスライディングルーフとか作りたかったんですが、思いの外撤去工事の経費がかさんだので泣く泣くボツに。
その代わり、ニワトリスペースと駐車スペースの両方に隣接するように物置を建てて、出撃準備の秘密基地にする作戦です。
ついでに普段使わない物も押し込んでしまえば一石二鳥♪

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雨が降る度に土砂がドアレールに跳ね返ってジャリジャリするのがイヤだったので、入り口付近はアマゾンで取り寄せた人工芝を敷いてみました。
見た目も涼しそうで、なかなか良い感じ♪

しかし、この暑さ。
予算の関係で「素の」プレハブ物置なので、昼間はスゴイ温度になっちゃいます。
もともと自分の部屋自体が40度近い室温でエアコンも無しで過ごしてるので40度までは大差ないのですが、さすがに倉庫の内壁が火傷するほど熱くなってたので『気休め程度』に色々やってみることに。


★暑さ対策その①

まずは、強烈な直射日光が当たる東面と南面に、日よけ(洋風タテズ)を設置しました。
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これで、壁面内部は「熱い」から「暖かい」まで改善


★暑さ対策その②

ところが、これだけでは天井が焼けるように熱いのでそこからの熱輻射で室内が40度を軽く超えていきます。

というわけで、またアマゾンで安物の断熱シート(銀色のプチプチ系)を取り寄せて天井に貼り付けてみました。

f0346040_13224534.jpg
 まだ半分しか貼り付けてないので、見た目は悪いですが、これでも室内の最高気温が36度にまで低下
こんなものでも効果あるんですねぇ。びっくり。いや、これだと、むしろ自分の部屋よりも涼しいやんか(笑)。
あとは気休め程度に「水とりゾウさん」とかを設置して、温度・湿度ともに及第点になったので、資材を格納。

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第一線を退いた望遠鏡とか・・・・

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歴代の自作PCとか、いつの間にか増殖した三脚の大群とか、実験装置とか、デリケートでは無い観測機材一式とかを格納開始。
電源は引いてないので、乾電池3本で連続1000時間光るという触れ込みのパナソニックの電球型LEDランタンを設置。
なかなか良い感じで『秘密基地』っぽくなってきました。

さてと、そろそろ「出撃計画」を練るとしましょうかねぇ♪


# by supernova1987a | 2017-07-25 06:22 | その他 | Comments(8)

『お仕事用』のプリンタが欲しかったので

開催が迫ってきた『本業』がらみの「実験教室」の資料作りのため、最近はミルククラウンの写真しか撮ってません(泣)
この1ヶ月で・・・・ええと・・・冷却CMOSカメラとデジタル一眼を合わせると、20万コマ以上は撮影したかと・・・・。
天文復帰への道はなかなか険しそうです。

・・・さて
★プリンタのインク代って辛くないですか?

 学生時代に愛用していたインクリボン熱転写式のカラープリンタ エプソンAP850 から始まって、B4インクジェット式のエプソンPM2000とか、マイクロドライ式のアルプスMD2300 とか、思えば色々とプリンタには手を出してきたのですが、近年は10年ほど前に購入したA3ノビサイズのインクジェット キャノンip9910ばかり使ってました。

 この機種、画質の良さはもちろんのこと、10年間でいまだ故障知らずということも驚異的な良いプリンタではあるのですが、いかんせんインク代が馬鹿になりません。純正インクなら1000円前後の(いわゆる7e式の)インクカートリッジが8本も必要な上に、定期的に(メンテナンスのために)インク吐出しているような気配もあって、頻繁にインクが無くなっちゃいます。
 さらにいけないことには、黒インクのカートリッジも他の色と同じ(小容量の)タイプなので、書類系の印刷させるとあっという間にインクが空になります。・・・ええ、この機種で書類印刷するのがナンセンスだというのは分かっちゃいるんですが、そろそろ、なんとかしようかと・・・。

★書類や資料の印刷に特化した機種として・・・

 最近のプリンタのスペックには疎いのですが、数年前に海外のみで発売されていて、驚異的なランニングコストを誇るプリンタがいつの間にか日本でも販売されていることを知りました。
 なんでも、プリンタ本体に巨大なインクタンクが内蔵されていて、そこにドボドボとインクを注いで満タンにしておけば、1年間くらいインク補充が必要ないんだとか!!

 従来のコンシューマ向けプリンタビジネス(本体を安く売って、インクで利益を出す)モデルを完全に無視したとも言えるこのプリンタ、原理的に写真の印刷には向かないとか印刷速度がとても遅いとか、色んな声も聞こえてきますが、たぶんそれらを差し引いてもおつりが来るくらいインク代が安そう。


という訳で・・・

・・・ででん!
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・・・PC量販店の店頭で、ウンウン悩んだ末に購入しちゃいました。



★新兵器の名は、エプソンEP-M570T


 PC量販店の店頭販売で4万円弱のお値段でした。
・・・・が、これ、実は『爆安』です!!

 インクカートリッジの代わりに、インク「ボトル」が付いてくるのですが・・・
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・・・で、でかいっ!!
隣に置いた7eカートリッジが小さく見えます。

・・・で、これを本体横のインク補充扉を開けて
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・・・・『給油口』のフタを開けてドボドボと燃料注入♪

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ボトル1本で、『給油口』下に見える残量窓(目視用!)がフルになります。(正確には少し余る)

・・・これで、メーカー公称値によれば
1回の『給油』で
「A4カラー書類が約7500ページ」(!!)
も印刷できるそうで・・・・・。

純正のインクボトル(この機種用の専用インク名は『ハサミ』と言うらしい。すごいネーミング♪)1本が約900円ですので、そこから単純計算すると、

(900円×4色)÷7500ページ
A4カラー書類1枚印刷するコスト
=0.48円っ!?

しかも(・・・・実は製品を開封してビックリしたのですが)

この純正インクボトルなんですが・・・・

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この4色インクボトルが・・・
まさかの「2セット」も同封されてるんです!

なんとか~!!
(讃岐弁で「な、何だと!?」の意)

えっ?

っていうことは、同包されたインクだけで、A4カラー書類が(メーカー公称値で)・・・い、1万5千枚も印刷できちゃうじゃないですか!

しかも

期間限定で5000円キャッシュバックだと?!

あの・・・これ、ちゃんと商売になってるんでしょうか・・・?
なってるんだとしたら、今までの馬鹿高いインク代って、何だったの???


★★ご注意★★
あくまでこの機種は、コスト重視のカラー書類印刷用プリンタです。
印刷速度や写真印刷の画質などに言及するのは『筋違い』かと思われます。

# by supernova1987a | 2017-07-24 02:34 | 機材 | Comments(6)


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