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あぷらなーとの写真ブログ
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あぷらなーと
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ASI1600MMの『のっぴきならぬ問題』②

★全く予想外の展開を見せるASI1600MM『2号機』

『フルアーマーBORG』の主要装備として調達したモノクロ冷却CMOSカメラASI1600MM-COOLの2号機の調整のため試運転していた時、あぷらなーとに降りかかってきた『のっぴきならぬ問題』。青天の霹靂とはまさにこのこと(涙)。


全く想定外だったため、まともな検証はできませんが、ここで引き下がっては天リフさんも公認の『ど変態』の名が廃ります。
転んでもタダでは起きたと「思いたくない」のが信条の あぷらなーと ですから、ここは
「想定外に面白そうなネタを手中に収めた!」
と気分一新、楽しむことにいたしましょう♪
前回感じた『違和感』を視覚化するために、少しばかり『検証ごっこ』してみます。


★直感的に『なんか変』を視覚化する

前回感じたMM1号機とMM2号機との差異は、主として下記の3点でした。
 ①1号機に盛大に生じていたクールピクセルが2号機では姿を消した
 ②2号機には「なんか気色悪いノイズ」が出てる
 ③2号機はモノクロ機特有のシャープ感が無い
このうち、②を分かりやすくするために、前回の画像を強拡大してみます。

すると・・・
f0346040_01450505.jpeg
ダークもフラットも引いていない、素のRAW画像(16bitモノクロFITS)を100コマ加算平均コンポジットした画像の強拡大です。
見えますか?
モザイク状のノイズが・・・

ああ、なるほどね。
変だと思ってたんですよ。
最初に感じた『違和感』はモノクロ機なのにディスプレイに表示してみるとモアレが生じていたこと。
これって、絶対に周期的に明滅しているってことなんですよねぇ。
・・・そう。まるでカラー機のベイヤーデータのように・・・。

・・・となれば、すべき『検証ごっこ』は!


★出でよ、愛しのDelphiっ!!

ずいぶん前に「ASI1600MCの謎」シリーズを連載していた時に使ったPASCAL系プログラミング言語Delphiの出番が回ってきたようです。
え?他にも完成された解析ツールは沢山あるですって?
いやいや、今回やりたいのは、モノクロ機であるASI1600MMのFITSファイルを「まるでベイヤー機のように」解析することなんですよー。
だって、上記の画像を見て明らかなように、縦×2+横×2の4ピクセルを単位として周期的に『変なこと』が起こってますもん。

・・・という訳で
Delphi10.1コードネーム「ベルリン」よ
今こそ我が眼前に蘇るがいいっ!!
f0346040_01584476.jpeg
ふふふ。
Delphi復活♪

まあ、去年FITSファイルを『素のまま叩く』ツール作りではずいぶん苦労しましたからねぇ。


そのとき作ったコードを少し修正すれば、今回の目的には事足りるでしょう♪
あ、現在のあぷらなーとは、研究者でも開発者でもなく、文系寄りのオッサンですので、あまり期待しないでください。


★『解析ごっこ』するにあたり、想定したモデル

本来モノクロ機であるASI1600MMは、当然、「画素の種別」なんていう概念そのものがありません。
(カラー機なら、R画素・G画素・B画素に分類できますが・・・)
・・・ですが、前述の通り、どうも「4画素単位で変なことが起きてそう」なので下記のようにピクセルを分類して解析してみます。

f0346040_02074364.jpeg
つまり、モノクロの撮像素子をL1~L4の4つのグループに分類し、それぞれが『まるでカラーベイヤー機の様に』分布しているという仮定です。

だって、格子状の『変なノイズ』を説明しようとすると、こうするしか無いです・・・。



★いざ『解析ごっこ』開始!!

さて、自前の解析ツールでL1~L4各グループごとに、輝度分布がどうなっているのかを見てみましょう。

すると・・・

ででん!!
f0346040_02114011.jpeg
出た!!
あちゃー。
こりゃダメだわ。

L1&L4のグループ(カラー機ならGチャンネル2本に相当)と、L2&L3のグループ(カラー機ならRチャンネルとBチャンネルに相当)とが
全く異なる輝度分布を示してるじゃないか!!

ええと、横軸は素のままの輝度値(リニアスケール)で、縦軸がカウント数(ログスケール)です。

これ、いうなれば『感度が高い素子』と『感度が低い素子』が交互に配置されてるってことで、これじゃいくらコンポジットしても滑らかになる訳が無い!!

★★★12月24日追記★★★★★★★★★★★★★★★★★
解析ミスがありました。撮影時に上下反転出力をしていたことを見逃していました。
上記グラフの素子グループは下記のとおり間違っています。
 L1→L3の誤り L2→L4の誤り L3→L1の誤り L4→L2の誤り
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★


え?
「ASI1600MMって、元がカラーデジタル一眼用の撮像素子の転用だし、そんなもんじゃないの?」
ですって?
いやいや、同じ条件で撮影したMM1号機を同様の解析に掛けてみた結果が下記です。

f0346040_02193951.jpeg
ね?
どの素子もキレイに分布が揃ってるでしょ?
・・・というか、モノクロ機なんだから、それが当然


★いやはや、まいったなぁ・・・

大枚はたいて追加購入したASI1600MM-COOL2号機なんだけど、クールピクセルが劇的に減少したのは良いとして、
こんなの補正できるソフト、無いよぉ。

え?
「フラット補正でなんとかならぬか」
ですか?

ええと・・・たぶん無理っす。
輝度分布を見ての通り、比が一定になってるんじゃなくて、差が一定になってる雰囲気なんですよねぇ。
だから、キャリブレーションで除算を用いる従来のフラット補正では無理。

いや、待てよ。
これって、ひょっとしてオフセット調整でなんとかなるかも・・・・。
たしかオフセットのキャリブレーションって減算処理ですよね?

まあ、オフセットノイズの測定で同じ結果が出たら・・・の話ですが。

しかし、まあ
じゃじゃ馬だな、ASI1600MM2号機よ・・・
マジで泣きたくなるわー。

P.S.
まあ、時間が取れたら、色々と真面目に再検証ごっこしてみます。
・・・といいつつ、そろそろ「本業」が激務化するので、しばらくは無理かも(涙)
「Pro」版じゃない方のASI1600MM-COOLで「乾燥剤入れ口が黒いキャップになってて、カメラケースがサービス品でついてきてる」ロットをご愛用の方、皆さんのMMは「変な現象」起こさない良い子ですか??

# by supernova1987a | 2017-12-20 02:46 | 機材 | Comments(16)

ASI1600MMの『のっぴきならぬ問題』を見つけてしまった

★『フルアーマーBORG』の出撃準備として・・・

BORG89EDをツイン鏡筒にして、そのうちの1本にはビームスプリッタを装着し、合計3機の冷却CMOSカメラを同時稼働させて「SAOナローを一発撮りしてしまおう」という乱暴な機材、名付けて『フルアーマーBORG』の出撃準備中です。残念ながらASI1600は2台がMMで1台はMCなのですが、OⅢなら(数の多い)G画素が使えるのでMCでも代用になるかと・・・・。

所詮、鏡筒は2本ですのでリアルなトリプル鏡筒には勝てないでしょうが、フィルター交換の手間や波長によるピントズレの補正の手間が省ける分、単なるツイン鏡筒よりは効率は上がるかと目論んだ次第。・・・まあ、CPUで例えると、「実際は2コアだけれど、ハイパースレッディングで3コアに見せかけてる」みたいなもんですかね(笑)。

f0346040_21051039.jpg
★ビームスプリッタには純正のフラットナが使えないので

ここで問題になるのが、ビームスプリッタを積んだことによって、純正のフラットナが使えないことです。
仕方ないので、ケンコーのクローズアップレンズAC3をレデューサ兼フラットナとして各カメラの前に組み込みました。
また、ASI1600MMは新機種「ASI1600MM-Pro」がアナウンスされていましたが、特性が変わっちゃうと色々とめんどそうなので、あえて従来の機種を入手しました。

さらに、ビームスプリッタを積んだことによって(V-Powerに換装しているとはいえ)接眼部に掛かる負担が大きいので、色々と補強を施しました。
f0346040_21105274.jpg
また、サブの鏡筒(MC×1で運用)は標準のヘリコイドでタワミが大きいので、こちらも補強。
さらに使わなくなったCCDカメラを電子ファインダーに仕立てて搭載しました。
f0346040_21133000.jpg
★ファーストライトまでの道のりは遠くて・・・

ここで、サクッとファーストライトに突入すれば楽しいのですが、自作レデューサの成否とか、フィルターの位置の調整とか、そもそもピントが出るのかとか、課題が山積しているので、なかなか実戦投入までの道のりは遠そうです。

というわけで、まずは、2台のASI1600MMが「似たような特性なのかどうか」をチェックするとともに、ビームスプリッタ併用時の弊害が出ないかチェックすることに。

f0346040_21174442.jpg
とりあえず、メイン鏡筒にビームスプリッタと2枚のASI1600MMを装着して、両方ともピントが出せるかどうかをテスト。
補強ステーと補強リングによって接眼部の可動範囲が制限を受けるので、意外と難航しました。

f0346040_21194414.jpg
天気が悪いので、こんな感じで約1km遠方にある鉄塔を撮影してみます。

・・・ところが・・・


★なんだ?この違和感は!

f0346040_21211686.jpg
まずは1コマ撮りです。左がビームスプリッタの直視方向に装着したASI1600MM1号機(元々持っていた物)、右が直交方向に装着したASI1600MM2号機(今回買い足した物)です。さすがに、MCと異なりMMはシャープです。ベイヤー処理が不要なことが大きく効いてきている上に、600mm前後の焦点距離だとシーイングの影響も受けにくいからでしょうね。

・・・でも、ちょっとまってください。
ええと・・・なんだか違和感があります。

2号機の方だけディスプレイで見るとモアレが見えるんです。これがカラー機のベイヤー画像なら分かります。
ディスプレイのナイキスト周波数がベイヤー配列の周波数よりも低い場合はモアレが生じて当然ですので。

でも、これ、モノクロ機ですよ。モアレなんて出ないでしょ普通。

ちと拡大してみます。

f0346040_21273412.jpg
すると今度は2号機のモアレは消えたものの・・・・。
なんというか、やはり違和感が。

ええと、どう言えば良いんでしょう。ちょうど、モノクロ機とカラー機の中間のような「なんだかピリッとしない」画像
それになんだか、変なノイズリダクションを掛けた後のようにボソボソしてます。


★コンポジットして比べてみる

1枚画像だけではショットノイズが支配的なので、カメラの特性が見えてきません。
そこで、それぞれ50コマコンポジットしてみました。もちろん、位置合わせは無しの加算平均処理です。

・・・すると・・・

ええっ!!
f0346040_21332806.jpg
ショットノイズが打ち消された結果、左のMM1号機は「お馴染みの」クールピクセルが明瞭に出てます。
ところが、右のMM2号機にはクールピクセルがほとんど見当たらない!?
その代わり、なんだか不自然な網目模様というか、「荒れ」が一面に広がっていて、とても50コマコンポジットには見えません。
しかも、若干像が甘い。

これ、カメラ内部でなんか『変な』処理されちゃってるんじゃ・・・。


★まさか・・・・

せっかくPro版ではなく従来仕様のASI1600MM-COOLを買い足したのに、これじゃ特性が違いすぎて「やりたかったこと」できないよぉ・・・・。
ああ、もう!

・・・・まさか・・・・・マイナーチェンジで「ピクセルマッピング」されちゃったとか「ノイズ低減処理エンジン」が積まれちゃったとか・・・???
ううー。マジで泣きそうです。(こんなことなら、おとなしくPro版に行ってたよー。)

というわけで(ナローバンド撮影にはさほど影響はしないでしょうが)副産物的に思いついていた『種々の面白い試み』が全てパーかも(涙)


★★★お約束★★★
あくまでも私見です。一般的にはクールピクセルが減るのは良いことです。
また、あぷらなーとはあくまで素人なので、今回の『検証ごっこ』には、多大なるミスが含まれているかもしれません。
なお、正確には、乾燥剤を入れる口のキャップの色など変更点が認められますので、まったくの同一仕様であるという保証自体がなかったわけですが・・・・



# by supernova1987a | 2017-12-18 21:58 | 機材 | Comments(14)

○十年ぶりに「ふたご群」を撮ってみる

★「ふたご群」って苦手です

三大流星群の一角、双子座流星群が極大日でしたね。
でも、ここ○十年間撮影した記憶がありません。
だって・・・、寒いし、平日に当たることが多いし・・・・なんだかんだ言って「ふたご群」って苦手なんですよー。

★「気合い入れず」に撮ってみる

ところが、GPVみて「やれやれ曇りか・・・」と今年もパスしようと寝てたのですが、ふと2時頃に空を見上げると晴れ間が広がってしまってる。しかも、最近まれに見る透明度!!

あちゃー。油断して何も準備してないよー。
でも、「気楽に」撮影するなら間に合うか?

というわけで、
「撮影開始を決意してから撮影開始まで20分」
という『やっつけ仕事』で撮影してみました。

★お気軽布陣

バリアングルによる構図決定が楽ちんで、しかも(画素数が少なくて)現像処理が軽いD5000を2台投入。レンズはシグマの20mmF1.8と17-35mmF2.8-4をチョイス。
スリックの三脚にスカイメモNSを積んでノータッチガイドで行きます。
f0346040_10594872.jpg
あまりにも寒くて結露必至だったので、秘密兵器:ドリンクウオーマーで「ぬくぬく仕様」にします。
f0346040_11005835.jpg
撮影は、F2.8+ISO1600+30秒露光+RAWで100コマずつ連写(大抵のニコン機は100コマで強制停止しちゃうので)を繰り返します。
ニワトリなので、撮影中の50分間は『仮眠』♪

★とりあえず・・・

薄明近くになって明るいのが増えましたねぇ。

f0346040_11040585.jpg
今回のベストショットは、こちら。
トリミングして、3コマ比較明コンポジットしたものです。
f0346040_11054375.jpg
うむ。
なかなか良い感じ♪


# by supernova1987a | 2017-12-15 11:09 | 天体写真 | Comments(10)


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