あぷらなーと


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M17を再処理してみる

★ここまでの試行で2つの武器を手に入れたので

半年がかりで、下記2点の『怪しげな』ワザを手に入れました

 ①LRGBを同時露光する『ビームスプリッタシステム』

 ②ダークやフラットで消せない黒点を軽減する『クールファイル加算法』

もちろん、はじめから『王道』に進めば変な回り道をせずに済みそうですが、折角なので4月24日に撮影していたM17オメガ星雲の画像処理をやり直してみることに。

今回の画像処理目標は「滑らか」です♪
極力「変な処理」はしないように心がけてみます。



★撮影時のデータは・・・

望遠鏡:VMC260L+ACクローズアップレンズNo3
フィルタ:LPS-P2
赤道儀:K-ASTEC改造Newアトラクス
ガイド:ノータッチガイド
カメラ:ASI1600MM-COOLとASI1600MC-COOLを
    ビームスプリッタで同時露光
ゲイン:MM・MCともに400
撮像温度:-15度に冷却
露光:MM・MCともに15秒
撮像枚数:MM・MCともに200コマ


★撮って出しの画像は・・・
f0346040_08153133.jpg
f0346040_08154069.jpg
こんな感じの画像ですね。市街地でたったの15秒露光の割には良く写ってます。
前回処理したときは、
 MCのカラー画像をモノクロ化してL画像に加算したり
 シルキーピクスのノイズ整列を多用したり
 レジスタックスのウエーブレットを使ったり
ありとあらゆる『秘策』をフル動員したのですが
今回はシンプルに行きます。



★大まかな処理フロー

(1)MMとMCそれぞれについて撮影時と同等条件で撮像したダーク画像を
   各200コマコンポジットしてダークファイル作成
(2)ダークファイルを減算処理
(3)ステライメージのホット除去フィルタを実行
(4)位置合わせ無しで200枚コンポジットしたものと、
   さらにステライメージのクール除去フィルタを作用させたものとの
   差を取って『クールファイル』作製
(5)(3)の画像それぞれに『クールファイル』を加算
(6)MM,MCそれぞれ200コマを「位置合わせあり」で加算コンポジット
   した後2×2ソフトウェアビニングを掛けてL画像とRGB画像にする
(7)ステライメージでデジタル現像+周辺減光補正
(8)MMのL画像にNikCollectionのシルバーエフェクトをかけて調整
(9)L+RGB合成処理 + Lab色彩調整
(11)NikCollectionのノイズリダクションを軽めに実行
(12)シルキーピクスでテイスト調整
(13)その他微調整

以上、合計400コマの画像処理にかかった所要時間は約2時間ほどでした。
ステライメージ6.5のコンポジットは「爆速」なので、慣れれば全行程を1時間以内に納められそう。



★今回の仕上がり写真
f0346040_08292979.jpg
あまり時間を掛けなかった割には滑らかに仕上がりました。
 ※ちょっとマゼンタに寄りすぎたなぁ・・・
 ※ストラクチャに関してはもっとドキツイ処理でも良かったかも?
 ※フラット無しなので周辺部はトリミングしてカット

ちなみに、少し荒れ気味になって良いなら、レジスタックスに少し掛けて・・・・
f0346040_10565363.jpg
こういうのもアリかなあ?


さて、あとはVMC260L用のフラット補正に着手しなきゃ。
・・・・たぶん、まもなく5000円程度の『秘密兵器』が届く予定♪


by supernova1987a | 2017-09-14 08:40 | 天体写真 | Comments(6)

少しづつ再処理していくかぁ・・・・

★ASI1600MMのクールピクセル回避法で・・・・

『クールファイル加算法』で『縮緬ノイズ』が回避されることが分かったので、
過去の撮像データの内クールピクセルの影響を受けていそうなものを再処理してみることに。

★手始めに干潟星雲を・・・

元々撮影したのは5月1日でして、VMC260L+ビームスプリッタで、MMとMCの同時露光したもの。
ただし、途中でモヤが掛かってしまって(若干の結露も?)ボケボケの像に(泣)。かといってシャープ処理やウェーブレットするとノイズバリバリだったのでお蔵入りに・・・・という困った素材です。

ちなみに元画像は、こんな感じです。
f0346040_10311370.jpg
 ※VMC260L+AC3クローズアップレンズ+ビームスプリッタ+LPS-D1フィルタ
  ASI1600MMーCOOL ゲイン400・30秒露光 K-ASTEC改造Newアトラクス+ミニBORG50+PHD2によるオートガイド

VMC260Lのフラット撮影はまだ実施していないので、とりあえずダークファイルを引いて、例の『クールファイル処理』を実施したものを60枚コンポジット
MCの方はあまりクールピクセルの影響を受けないので普通にホット・クール除去フィルタ処理を実施して60枚コンポジット
MMの方にレジスタックスのウェーブレットとNikCollectionのHDRを軽く掛けてLRGB合成してみます。

f0346040_02002206.jpg
少し眠い画像ですが、なんとかウネウネがよく見える画像に生まれ変わりました。
残念ながら今年の夏はM8が撮れなかったので、また来年再チャレンジします。

・・・それにしてもM8やM42のような明るい対象はお気軽に写せるので楽しいですね。



by supernova1987a | 2017-09-12 23:44 | 天体写真 | Comments(10)

トラペジウムの『ダンス』

★モノクロCMOSカメラの利点は

ASI1600MM-COOLなどモノクロ版の冷却CMOSカメラの利点は、主に下記の2点が有名です

 ①カラー版と比べて実効感度が高い
 ②ナローバンド撮影に有利

ただし、「天邪鬼なあぷらなーと」としては、

 カラーフィルタが無いためベイヤー処理が不要であり
 結果としてベイヤー処理に伴う解像度の低下が無い

にこだわってしまう訳ですね・・・・・



そのズバ抜けた解像度を活かすためにビームスプリッタ装置などを自作したわけですが、
VMC260L+ビームスプリッタを用いた実際の運用では、「思ったほど解像度が上がらない」のですね。



★リアルタイムだと天体の像はどんな感じなの?

先日のM33の撮影後、薄明の中でオリオン座が上ってきたので、シーイングや架台の微少なエラーによって、「実際の像がどのような動きをしているか」動画でチェックしてみることに。

ASI1600MM-COOLをゲイン400、露光1/10秒で16bitRAWのSER動画撮影してみました。
追尾は、K-ASTEC改造Newアトラクスのノータッチガイドです。

見やすいように後から(画像処理で)ゲインを上げて、トラペジウム付近をピクセル等倍で観察してみます。
すると約1秒間のリアルタイム挙動は、こんな感じだと分かりました。(あくまで一例です)

f0346040_15264372.gif
ああ、なるほど!
たった1秒間でもこんなに「踊りまくっている」のですねぇ。

これじゃあ、いくら
「ラッキーイメージングだ~!!」
と言って1秒や2秒に露光を切り詰めたところで、ブレは止まりません
「オートガイドだー!!」
と言って、オートガイダーで追尾補正しても、ガイド信号のインターバルや補正動作までのタイムラグがあるので追い切れる訳がないわけです。


★残る手段は・・・・

シーイングの悪い日本では、1秒間に数回~数十回の補正を加えられる「補償光学系」(いわゆるAO装置)を併用しない限り、VMC260Lの様な長焦点望遠鏡にモノクロCMOSカメラは、「猫に小判」なのかもしれませんね。


★補足

今回の「考察ごっこ」で、リアルタイム画像を観察してみて、気づいたことがあります。先ほどの動画を見ると分かるのですが、画面全体に散らばる「ザラザラノイズ」には何種類かあります。

 ①完全にランダムな周期で色んな所に現れるが、その頻度は明らかに背景の星雲の分布に対応している輝点

 ②背景の星雲の揺れ(ブレ)とは無関係で、同じ画素のみで短周期で点滅している輝点

 ③背景の星雲の輝度分布とは無関係で、突発的に現れる輝点

①は(その揺らぎはともかくとして)大切な輝点ですね。
要するに、貴重な星雲の構成要素であってノイズのように見えるのは錯覚です。これが、画像処理で消してはいけない「ショットノイズ」と考えられます。実際に星雲から到来した個々のフォトンを捉えたものと解釈しても良いでしょうね。これを大切に蓄積することで『点描画』のように、徐々に星雲の姿が現れてきます。

②は典型的なダークノイズ(いわゆるホットピクセル)ですね。
ただ、今回気づいたのですが、短時間露光でもコレちゃんと出てますね。意外だったのは「灯きっぱなし」ではなく、ダークノイズの輝点って結構「点滅」してるんですね。それらが蓄積して『均される』長時間露光と異なり、短時間露光ではダークファイルの減算って、難しそうです。

③これは厄介そうです。
撮像素子への二次宇宙線素粒子のダイレクトヒットはもちろんですが、意外にも、なんだか素子上を蠢くように移動している輝点も観察されましたので、系統的な除去って無理そうです。さすがにコレばかりはシグマクリップなどを利用するしか手が無いかも。(でもシグマクリップって時間掛かるんだよなぁ。ステライメージ6.5なら普通の基準点指定のコンポジットは300枚でも1分程度の爆速で完了しますが、ためしにシグマクリップしてみたら、300枚コンポジットに3時間!!・・・こんなんガマンできんよ~)


以上、「2夜連続でニワトリできそう」だと、赤道儀一式を庭に「出しっぱ」にしてワクワクしてたら、曇られてしまい意気消沈している あぷらなーとでした。


by supernova1987a | 2017-08-21 16:30 | 天体望遠鏡 | Comments(4)

ビームスプリッタでM33を撮る

★お仕事から帰ると快晴じゃないか!

前回星雲星団を撮影したのは5月のこと。
いつの間にか数ヶ月のブランクが空いちゃいました。

このままブランクが長くなるかと思いきや、帰宅すると晴れてるじゃないですか。
しかも、透明度は良くないものの天頂付近のシーイングが良さそう♪
ここは、頑張って『ニワトリ』せなあかんでしょー!

・・・と言うわけで


★(本当に)久しぶりのVMC260L出撃!!

しばらく電源を入れてなかったので動くかどうか不安ですが、
 K-ASTEC改造アトラクス + VMC260L + ビームスプリッタ装置 + ASI1600MM-COOL + ASI1600MC-COOL + 自作レデューサ + LPS-D1フィルタという装備で、天頂付近のM33銀河を狙ってみることに。

ただし、思い立ったのが午前2時頃で、薄明まであんまり時間が無いので、
 ・極軸は極望目視のみ
 ・追尾はノータッチガイドガイド
 ・ビームスプリッタでMCとMMを同時露光
 ・ゲイン300+20秒露光の多数枚コンポジット
という手抜き撮影(・・・ていうか、最近いつも手抜きになってるけど)で、「細かいことは後からなんとかする」方針で行きます。



★やっぱビームスプリッタはVMC260Lに似合うなぁ

f0346040_13184480.jpg
 モノクロCMOSカメラとカラーCMOSカメラを同時露光するために自作した「ビームスプリッタ装置」ですが、カメラを2台載っけると結構な重量で、天頂付近を撮影するなら、シュミカセやVMC260Lのような主鏡移動式の接眼部が(ずり下がらないので)安心ですね。

f0346040_13235919.jpg
 ようやくスタンバイできたのは、午前3時!
 きゃー!
 あと1時間で薄明~!
 慌てて撮影開始します。



★とりあえず、素材は揃いました

 なにしろ、ただでさえ約F8の暗い望遠鏡の上に、スプリッタで光量が半分になってて、しかもたったの20秒露光ですからねぇ。
 撮って出しだと、こんな感じです。

 ASI1600MC-COOLの撮って出し画像
f0346040_13304824.jpg

 ASI1600MM-COOLの撮って出し画像
f0346040_13311837.jpg
ははは。心眼で見ないと一体何が写ってるのかすら分かりませんね(笑)



★MCとMMそれぞれ180コマをコンポジット

 ダークを引いた画像180コマをそれぞれコンポジットしてからレベルを調整してみます。

 MCの画像180コマのコンポジット
f0346040_13371453.jpg

 MMの画像180コマのコンポジット
f0346040_13374344.jpg
おお!ちゃんとM33の全貌が見えてきましたよ♪
光害カットフィルタを使った市街地の撮影ですが、赤い星雲が点在するのも分かりますね。
周辺減光が醜いですが・・・まあ、フラット撮影してませんし、見なかったことにします。
どうせ最後にトリミングするしねぇ・・・(笑)。


 MCとMMの画像比較
f0346040_13392671.jpg
 画像の中心部を200%で表示したものです。左のMCに対して、右のMMの方がノイズが少なく見えます。
正確には、機材に起因するノイズではなくて、天体から到来するフォトンの粒のバラツキを捉えた『ショットノイズ』だと思うのですが、MCの方はショットノイズがベイヤー処理されることにより肥大化したとも解釈できますね。

※ショットノイズとベイヤー処理に関する『考察ごっこ』はこちら↓をご参照ください♪



★いよいよLRGB合成してみる

 MMで撮ったL画像とMCで撮ったRGB画像をLRGB合成してみます。

f0346040_13535079.jpg
 左がMCの画像。右がLRGB合成した画像です。
 うむ。なかなか良い感じ♪


★あとは『秘術』の限りを尽くして

・・・というほどのものでは無いですが、今回は露光量が少なかったので(ホントは3時間の総露光したかった・・・)、『得意の』最大エントロピーやウェーブレット処理はパスしまして、もっぱら、ステライメージのLab色彩調整+シルキーピクスのテイスト調整+NikCollectionで仕上げていきます。

・・・すると・・・




ででん!!

f0346040_13580668.jpg

一応、『自己ベスト』のM33銀河が撮れましたよ~♪

めでたい


by supernova1987a | 2017-08-20 14:05 | 天体写真 | Comments(10)

ビームスプリッタで一瞬の雲間を狙う

★前回の『考察ごっこ』をしていたら・・・

あいにくの曇天続きのため天体写真が撮れず、ふてくされてビームスプリッタのケラレの考察ごっこをしていたら、なんだか窓の外から月の光が差してる!?
ああっ!
こんな時に限って晴れちゃったのか?

慌てて外に出てみると
・・・あれれ?
こんな天候
f0346040_07204856.jpg
 ※ニコンクールピクスP7800で撮影(トリミング有り)

確かに月光は指しているけど、薄曇り。お月様が見事にカサをかぶってます。
しかし、ここ3ヶ月ほど全く天体写真が撮れていないことだし、雲の切れ間を狙ってなんとか月面を撮影できないかと・・・・・。


★こんな時こそ、ビームスプリッタ♪

恐らく、「チャンスは一瞬」と思われるので、速写性を重視したシステムで行ってみます。
むろん、いつものアトラクス+VMC260Lなんて出してるヒマはありません(セットしている内に薄明)

・・・と言うわけで、
本当に久しぶりのGPD赤道儀を引っ張り出して、BORG89EDを載せます。
さらに、L画像とRGB画像を同時に撮影するために、『例の』ビームスプリッタを装着してASI1600MM-COOLとASI1600MC-COOLの同時挿し
f0346040_07264357.jpg
月を撮ろうと思い立ってから撮影開始まで、わずか15分!!
GPD赤道儀なんて、組み立てたまま物置からヒョイと出すだけだし。

ニワトリでの自己最短スタンバイ記録更新です♪

f0346040_07284802.jpg
ちなみに、時間が無いので

 極軸セットは、極軸望遠鏡の中心に北極星を入れるだけ。
 モーターは通常のステッピングモーターなのでアライメントも無し。
 ノートPCもDELLのcore-i5機1台だけ。
 ファインダーはドットサイトのみで目視導入。
 冷却CMOSカメラ(ASI1600のMM&MC)も冷却無し。
 それぞれをROIでクロップして30コマ/秒で16bitRAW動画撮影。

・・・どうだ。
これなら、雲の切れ間がたったの10秒もあれば、L画像300コマ+RGB画像300コマが撮影できるぜ♪


★ASI1600MC-COOL&MM-COOLの「撮って出し」

MCとMMで撮影したSERファイルから1コマを切り出した「撮って出し」画像はこんな感じです。

f0346040_07350832.jpg
シーイングはあまり良くありませんが、600mmの直焦点ですから、それほど神経質になる必要もないみたい。


★MCとMMをスタッキングすると

MCとMMの画像それぞれをAutoStackert!2で300コマスタッキングして、良像25%に切り詰めるとこんな感じ。

f0346040_07410878.jpg
上の画像からはよく分かりませんが、滑らかさは向上しています。


★レジスタックスにかけてウェーブレットすると

AutoStackert!2でスタッキングした画像をレジスタックスでウェーブレット処理してみます。

f0346040_07455106.jpg
おお!
さすがレジスタックス。一気に解像感が上がりますねえ♪
愉快、愉快。


★ステライメージでLRGB合成すると

出来上がったL画像とRGB画像をステライメージでLRGB合成してみます。
さらに、シルキーピクスで色調やトーンなどを整えると・・・・・


ででん!!

f0346040_14554530.jpg

おお~。なかなか良い感じです♪

・・・て言うか、あの・・・冷静に思い起こしてみると、月の「全体像」を直焦点で撮影したのって、かれこれ20数年ぶりでは?!
前回は確か、ミザールのアルテア15+ニコンFG20+コダックT-MaX400ネガで撮影したのを暗室で覆い焼きして仕上げたんだっけなぁ。
シーイングは良くないのに、あの頃とは雲泥の差のシャープさ。しかも、テレコン無しの「素の600mm直焦」でこんなに写るとは・・・・・。


★最大エントロピー法でも試してみる

ウェーブレット処理した画像は若干の違和感(やり過ぎ感)があったので、ステライメージの最大エントロピー法による画像復元も試してみた。
L画像はスタック後に画像復元処理、RGB画像はスタックのみでLRGB合成してみます。
f0346040_23391942.jpg
なるほど、こっちの方が自然で良いかもしれませんね。まさに「条件が良い夜に望遠鏡で覗いた」時の感じ。



うーむ。
月面のお気軽直焦点撮影ってのも、結構面白いもんだなぁ。



P.S.
デジタル時代の月面撮影は、スタッキングやウェーブレットなどの画像処理技術の進歩はもちろんですが、クイックリターンミラーもフォーカルプレーンシャッターも無いCMOSカメラの場合は原理上ブレが無いことが相当に効いているんでは?
などと今更ながらに気づきました。たぶん、フィルム+一眼レフの時代は「ブレまみれ」だったんだろうなぁ。



by supernova1987a | 2017-08-15 00:12 | 天体写真 | Comments(9)

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)

ビームスプリッタで大赤斑を撮る

★久々に晴れたので・・・

お仕事が立て込んでいた日曜日だったのですが、良い天気だったので帰宅後すぐにニワトリ開始することに。
空はどんよりしていて北極星が目視できない状態でしたが、なんとなくシーイングが良さそう♪

早速、VMC260Lにビームスプリット装置を装着して、ASI1600MC-COOLとMM-COOLの同時露光で木星を狙うことにしました。

今回は、ビームスプリッターにADC(大気差補正装置)とIR/UVカットフィルタとショートエクステンダーメタルを加えて撮影してみます。


★SERファイルの1コマキャプチャ
f0346040_09121856.jpg
 ※左:MCの1コマキャプチャ 右:MMの1コマキャプチャ
  (MCはビームスプリッタの影響で鏡像になっています。)

最近ご無沙汰していた大赤班がちょうど良いところにありました。
しかも、画像処理前の動画を再生しただけでも、いつもよりもシーイングが良いことがうかがえます。
さっそくAutoStackert!2で1000コマスタックしてみます。

★MCとMMで同時露光した各1000コマのスタック
f0346040_09162484.jpg
 ※左:MCの1000コマスタック 右:MMの1000コマスタック
  (MCは左右反転処理しました。)

ぐっと滑らかになり色んな模様が見えてきました♪
では、レジスタックスに回してウェーブレット処理してみましょう。
これは期待できそうで、ワクワクします。


★MCとMMのウェーブレット処理画像
f0346040_09190808.jpg
 ※左:MC 右:MM
 
おお。細かい模様がウジャウジャ現れてきましたよ。
良い感じです♪
若干ですがMMの方がシャープに見えますが、それほど差はありません。
いつもよりはシーイングが良いとはいえ、木星像はユラユラしていましたのでベイヤー処理の弊害が見えにくいのでしょうね。


★LRGB合成して仕上げます

f0346040_09215958.jpg
 ※左:MC単独 右:MMのL画像とMCのRGB画像のLRGB合成

大きな差では無いですが、明らかにLRGB合成した画像の方が解像感が高いですね♪


★シルキーピクスで微調整して完成
f0346040_09241028.jpg
うむ。
一応自己ベストの木星像ですなぁ。
ベテランの方の解像度には及びませんが、ここまでくると、あとはシーイングの問題ですね。


★気にすべきかどうか微妙ですが

そういえば、素のVMCもビームスプリット装置込のVMCも、一体どれくらいシャープなのかは検証したことがありませんでした。
機会があれば『検証ごっこ』してみたいのですが、あいにくフーコーテスターもロンキーテスターも持ってないので、もしやるとすればハルトマンテストか焦点内外像テストくらいしか思いつきません。

というわけで、撤収前に焦点内外像を(テキトーに)撮影してみました。

f0346040_09405657.jpg
 すみません。どっちが焦点内像でどっちが焦点外像か忘れてしまいましたが、とにかく「非対称」であることだけはハッキリと分かりました。
ちなみに、この像はADCやらビームスプリッタやらエクステンダーやらが途中に入ってきている状態(要するに、上記の木星を撮影した条件)で撮影したので、複合的に収差が出ているんだと思いますが、はあー。『ダメな望遠鏡の見本』にような非対称性ですねぇ。
さらに奇妙なことには、たいていの『ダメ望遠鏡』は、回折リングの間隔が「徐々に」広がっていくか「徐々に」狭まっていくかのどちらかだと思っていたのですが、なんかある一定の輪体に達すると急激に悪くなっているような感じで「気色悪い」。
 でも、ある程度のレベルまでは惑星も写せるし、望遠鏡の収差よりも小さなシーイングには出会ったことが無いことだし、ま、いっかー。
あ、そうだ!
「内外像ともに「同心円」にはなってるので、光軸がバッチリ合っていることが確かめらた」
ということにしておこう(笑)。

(『超絶良シーイング』に遭遇したときに「泣きを見そう」な気がしないでもないけれど・・・・・。)

 あの・・・み、皆さんの望遠鏡って、焦点内外像がちゃんと「対称」になってます???

<補足>
カメラのレンズなら、上記の写真のうち左の状態が「二線ボケ」で右の状態が「芯のある柔らかなボケ」ということになって、前ボケか後ボケのどちらが良好という点で『個性(味)』として評価されますが、望遠鏡の場合は「ボケ味」は評価対象外なので内外像が完全に一致するのが理想(球面収差が無い)ですよねぇ・・・。

<参考>
ニコンの60mmマクロはボケ傾向が真逆となる2機種↓が併売されていて「好みで選べたり」しますが、ねぇ・・・・


by supernova1987a | 2017-05-22 09:53 | 天体写真 | Comments(8)

ビームスプリットシステムの本領発揮?

★先日のプチ遠征は悪条件でしたが

どうしても画像処理しておきたかった対象があります。
実は、それ『こそ』が、通常のLRGB分解撮影や、フリップミラーでのカラー・モノクロ切り替えシステムでは不可能な対象でして・・・

★ビームスプリットシステムの最大の利点は

f0346040_17213736.jpg
常に光を2分割してモノクロカメラとカラーカメラのセンサーを「同時」露光する点にあります。
もちろん、それぞれ光量が半分になってはしまいますので『総』露光時間はカメラ切り替え式と変わりません。でも、木星や彗星など自転や固有運動が大きい天体の場合、フィルターワークで分割撮影したりカメラを切り替えたりしていると、色がズレちゃいます。それを回避するには、鏡筒+カメラのシステムを二連装する『ツインシステム』や今回の『ビームスプリットシステム』しかないと考えたわけですね。(もちろん、動く対象でもカラーカメラのみを使えば問題はありませんし、動かない対象ならフリップミラーなどのカメラ切り替えで良いと思います。)


※制作記はこちら↓から・・・

※ファーストライトの様子はこちら↓から・・・

※発生する球面収差の試算はコチラ↓から・・・

※星雲の試写についてはこちら↓から・・・

※部品の詳細と撮影効率についてはこちら↓から・・・




★本領を発揮する対象として

①まずは、自転が速い木星(これは先日テスト撮影に成功しました)
②そして、固有運動が大きい彗星(実は、今回これを撮影したくて遠征したんですー)

f0346040_21074153.jpg
  ※ビームスプリッタシステムを装着したVMC260L 個人的にはなかなか『かっちょええ』と思う・・・。



★以前書いたように、条件は良くありませんでしたが

せっかくの遠征だったのに、モヤがかかるあいにくの天候だったので、5cmファインダーの眼視ではジョンソン彗星を視認することはできませんでした。
あいにく、現在の改造アトラクスは彗星を自動導入できないので、星図を見ながら、彗星がいるらしきエリアにある恒星を次々に導入しくという『飛び石作戦』で彗星に近づけました。ところが・・・ようやく、モニタに映し出された彗星は、26cm反射を使っているのにも関わらずとても貧弱でした。

さて、VMC260L+ASI1600MC-COOLでゲイン400の30秒露光で撮像したジョンソン彗星は、こんな感じ。

f0346040_17392335.jpg
く、暗っ!! これ、尾っぽとかあぶり出せるのでしょうか?!
やはり、この天候下では彗星は難敵だったようです。


★とにかく、撮影してみないことには

正直、心が折れそうでしたが、ビームスプリットシステムで同時露光を開始します。
MMとMC、どちらもゲイン400の30秒露光で、各60コマを同時撮影しました。モヤの影響かPHDも暴れるようになってきたので、思い切ってオートガイドも切っちゃいました。また、さすがにダーク減算無しではキツそうだったので、後日、ダークフレームを撮影しました。MM用とMC用を各100コマ撮影してコンポジットです。

さて、あとは「いつも通り」の画像処理です。

MMの方は、ダークを引いてからホットクール除去してコンポジットしてビニングしてメインL画像に。
MCの画像からダークを引いた後、デモザイクしてからビニングしたものをコンポジットしてRGB画像にします。

ちなみに、今回はポールマスターで極軸を合わせたのですが、まだ追い込みが足りなかったようです。
そこで、ノイズの除去が上手く行っているかどうかと、彗星追尾のコンポジットが上手く行っているかもチェックすることにします。


★位置合わせ無しでノイズと彗星の運動を見る

MMの画像60コマを「素のまま」と「ダーク減算+ホットクール除去」(以下『ノイズ除去』と表記)の双方について、位置合わせ無しの比較明コンポジットで比較してみます。

f0346040_19555512.jpg
 ※左:ノイズ除去無し 右:有り

位置合わせをしていませんので、ダークノイズは同じ位置に固定され、恒星は極軸誤差と赤道儀のピリオディックモーションが重なった動きをしてますね。
一方、彗星はそこに固有運動が加わるので、さらに複雑な動きになっています。

右の方は、上手くノイズが消えていることが分かります。



★恒星基準で位置合わせをして比較

ステライメージ6.5で恒星を位置合わせの基準にして比較明コンポジットしてみます。

f0346040_09341647.jpg
 ※左:ノイズ除去無し 右:有り


こんどは恒星が点状に写って、ジョンソン彗星は一定の方向に動いているのが分かります。これが固有運動で、普通に長時間ガイド撮影した場合に彗星だけが流れるヤツですね。一方、ノイズの方は『赤道儀の追尾エラーを逆にたどった』ような面白い動きで写っていますが、それらが皆同じ動きをしていることから、固有の素子が持っているいわゆるダークノイズだと分かります。これらはダーク減算とホットクール除去で右の画像のようにキレイに消えますが、一部消えていない『点』が見られます。恐らくはこれが「突発ノイズ」で、カメラ起因のものなのか、それとも自然現象起因(2次宇宙線の被曝とか)かは、今後検証してみる必要がありそうですね。


★位置合わせを彗星基準にして比較

さて、いよいよステライメージ6.5で位置合わせ基準を彗星の核に指定して上手く行くか、比較明コンポジットして確かめてみます。

f0346040_19594100.jpg
 ※左:ノイズ除去無し 右:有り

おおー。とても面白い絵になりました。彗星の核はまん丸になってますので、上手く位置合わせ出来ているようです。
恒星はキレイな直線になっています。ちょうど「疾走する彗星の背景の流れ」といった趣ですね。一方、ノイズは彗星の固有運動とピリオディックモーションの影響を受けてギザギザになっています。このギザギザの幅がアトラクスの機械的な追尾限界というわけですね。右の方はとても上手くノイズが消えています。

さて、ノイズの状況と彗星基準の位置合わせチェックができたので、本番の加算平均コンポジットを施してみます。


★MCのRGBとMMのLを比較してみる

加算平均コンポジットしたMCのRGB画像と、MMのL画像を比較してみます。

f0346040_20064620.jpg
 ※左:MCの60コマコンポジットRGB画像 右:MMの60コマコンポジットL画像

 MCのカラーノイズはさすがに消しきれなかったようで、MMの方が滑らかですね。また、MMの方が彗星本体が良く写っている「気」がします。


★MCのRGB画像とMM+MCのLRGB画像を比較してみる

 ちょうど、上記の左の画像をRGBチャンネル、右をLチャンネルとしてLRGB合成を試みます。

f0346040_20103238.jpg
 ※左:MCのRGB画像 右:MM+MCのLRGB画像

おおー。かなり改善して事が分かります。バックグラウンドは似たようなものですが、彗星、恒星ともにLRGBの方が明瞭ですね。
MCのカラーノイズがLRGBで軽減されるのは、LRGB合成の際に色情報にボカシが入るからです。(人間の目の特性上、輝度のボケには敏感ですが色のボケには鈍感なことを活かして、ノイズが減ったように『見せかける』のがLRGB合成の特徴です。)

というわけで・・・


・・・ででん!
f0346040_20214336.jpg

ちゃんと彗星を追尾したように写せて、
しかも(ここ重要♪)恒星像に色ズレがありません
単鏡筒+ビームスプリッターを用いたL+RGB同時撮影実験、大成功です!!

※といっても、しょぼい写りですが、今回はこれで良いんです!
ビームスプリッターが彗星に有効だと言うことが確かめられたので(笑)。


by supernova1987a | 2017-05-05 20:02 | 機材 | Comments(6)

ビームスプリッタ効果検証ごっこ

★苦心の末,運用に成功した『珍パーツ』

ようやく、惑星にも星雲にも利用できることが分かった「LRGB同時露光用ビームスプリットシステム」ですが

f0346040_14514600.jpg
f0346040_02403921.jpg


そもそも、
「ぶっちゃけ、撮影の効率は良くなっているのか?」
という根本的な疑問について『検証ごっこ』してみました。

つまり、
MC単独で運用するよりも
「同じ運用時間で良い絵が撮れる」
か、もしくは
「同じ絵を撮るための運用時間が短くて済む」
というメリットが感じられなければ意味がないということですね。


★ビームスプリッタ構成図公開♪

メインパーツのビームスプリッタとフレームは新調したものの、他の部品は基本的に手持ちの『あまりパーツ』を組み合わたものです。
そのため『無理矢理感』が漂う構成ですが、そこは笑ってスルーしてください。

f0346040_17213736.jpg

 ①EdmundOptics キューブ型ビームスプリッタ(分割比50:50)
 ②EdmundOptics Tマウントビームスプリッタホルダー
 ③EdmundOptics Tマウント両オスリング
 ④BORG M42P0.75-M57変換リング 7522
 ⑤BORG M57/60延長筒S 7602
 ⑥BORG M57回転リングDX 7352
 ⑦BORG 2インチホルダ-SⅡ 7504
 ⑧ZWO ASI1600MM-COOL
 ⑨BORG M57-M36.4 AD 7522
 ⑩ケンコー ACクローズアップレンズNo3(52mm)
 ⑪BORG M57-M57ADⅢ 7459
 ⑫BORG M57-M57AD 7457
 ⑬BORG M60-M57AD 7901
 ⑭アイダス LPS-P2フィルタ(52mm)
 ⑮BORG M42ヘリコイドT 7839
 ⑯BORG M42P0.75-M57AD 7528
 ⑰NEEWER マクロエクステンションチューブニコン用(の一部)
 ⑱ZWO ASI1600MC-COOL

※あくまで暫定的に組んだだけで、実際には上記の組み合わせには複数の問題点が残っています。

f0346040_14415879.jpg

★ざっくりと効果を予測すると・・・・

 ①光束を2分割しているため、通常の撮影の2倍の露光が必要になってしまう
 ②ただし、一方の光を(MCよりも感度の高い)MMで受けるため、総露光時間は減るかも知れない
 ③MMの高解像度を活かすには、VMC260Lの焦点距離は(シーイングの影響で)長すぎる

また、昼間に実写してみた感触だと、MMはMCの約2倍の感度を有していることが分かったので、ビームスプリッタを用いて、MMとMCの同時露光を行った場合には、
MCの感度をPとすると

 (P × 1/2 ) + (P × 2 × 1/2)
  MCの運用感度      MMの運用感度

 と考えて、トータルでおよそMC単独の1.5倍の効率を有することが期待できます。



★実写で検証ごっこしてみる

先日ビームスプリッタを用いて撮影したM17オメガ星雲の画像をもちいて、ザックリと比較してみます。
比較対象は、下記の5つです

 A:MM+MCで撮影した画像、各8コマのLRGB合成
 B:MCで撮影した画像8コマのコンポジット
 C:MCで撮影した画像16コマのコンポジット(スプリッタ無しなら8コマコンポジットに相当)
 D:MCで撮影した画像24コマのコンポジット
 E:MCで撮影した画像32コマのコンポジット

それぞれ1コマに15秒露光を与えるとすると、実際の運用時間は

 A:2分間
 B:2分間
 C:4分間
 D:6分間
 E:8分間

となりますが、そもそもビームスプリッタを使わなければ「光量が2倍」になりますので、その分を補正すると

 A:2分間
 B:1分間
 C:2分間
 D:3分間
 E:4分間

と解釈した方が公平な比較と言えますね。
という訳で、今回の新システムで撮影効率が上がったと言うためには、Bは論外として、Cに勝てるかどうかがカギとなります。

さて、比較に用いた画像の共通データは下記の通りです。(ASI1600MM、MCともに)

VMC260L+自作レデューサ+ビームスプリッタ+LPS-P2フィルタ
ゲイン:400 露出:15秒 撮像温度:-15度 出力:16bitFITS


① MM+MC各8コマ VS MC8コマ 
f0346040_18400794.jpeg
 ※左:A 右:B (ピクセル等倍)

新システムの圧勝です。
・・・といっても、スプリッタ無しなら、この運用時間内でMCが16コマ撮影できるので当然ですね、
事実上、MCの「15秒露光×4コマコンポジット」もしくは「7.5秒露光×8コマコンポジット」だと解釈するべきですのでハナから勝負になりません。


② MM+MC各8コマ VS MC16コマ  
f0346040_17494848.jpeg
 ※左:A 右:C

まずは、ここがクリアすべき条件です。
要するに、「スプリッタ無しのMC単独」と「スプリッタ併用のMM+MC」で「同じ時間かけて頑張った」場合の画質比較になるからです。

・・・うむ。 まだまだ新システムが勝ってます♪
とりあえず、「撮影効率は悪化してはいない」もしくは「同じ運用時間内なら良く写る」と言えそうです。


③ MM+MC各8コマ VS MC24コマ 
f0346040_17500701.jpeg
 ※左:A 右:D

これが「本命」の比較です。
おお、予測通りの結果(この条件で、ほぼ同等の写りになる)ですね!!
正直、ホッとしました♪


④ MM+MC各8コマ VS MC32コマ 
f0346040_17502026.jpeg
 ※左:A 右:E

あ~あ。
ここまでくると、素のMCに負けちゃいましたねぇ。
要するに
「LRGB同時撮影用ビームスプリットシステム」の撮影効率は、運用時間を1/2にするほどではない、
ということです。
・・・ま、予測通りではありますが。


★(暫定的な)結論

あぷらなーとが作製した『珍パーツ』:「LRGB同時撮影用ビームスプリットシステム」を用いると

同等の画質を得るために必要な運用時間が、2/3に短縮される

ということが『検証ごっこ』されました。

「3時間かかる撮影作業が2時間で済む」とも言えますし、「1晩で2対象しか撮れない日に3対象ゲットできる」とも言えますね♪
あんまりハデさはないけれど、とりあえず めでたい♪


★ご注意 その①★
ビームスプリッタの使用により、画質の悪化は免れません。
具体的には、先日の記事で「考察ごっこ」した通り、完全無欠な光学系を用いた場合でもビームスプリッタの通過によって下記のような収差が発生するハズです。
f0346040_04493646.jpeg

★ご注意 その②★
この『珍パーツ』と撮影手法は、まだ完成していません。
例えば、プリズム部分のコバ塗りすらしていなかったり、
レデューサ部分の調整をしていなかったり

・・・近日中には調整する予定ですが、難儀しそうです(泣)


by supernova1987a | 2017-04-29 18:34 | 機材 | Comments(19)

ビームスプリッタで撮るオメガ星雲②

★ビームスプリッタで撮影したオメガ星雲は

前回の記事↓で、なんとかLRGB合成に成功したわけですが、


実はまだ未処理の画像があったので、全ての画像を投入して画像処理してみました。

f0346040_15483980.jpg
※前回紹介したように、自作『珍』パーツ:「LRGB同時露光用ビームスプリットシステム」をVMC260Lに装着して、ASI1600MM-COOLのL画像とASI1600MC-COOLのRGB画像を同時露光して、M17オメガ星雲を撮影しました。

撮影は全て、ゲイン400の露光15秒のFITSです。
市街地からのニワトリで、ダークもフラットもオートガイドも無しという超手抜き撮影です。
ただし、LPS-P2フィルタは用いています。また、MMもMCも-15度まで冷却しています。
光路長の関係で純正レデューサは使えないので、クローズアップレンズ利用による自作レデューサを併用しています。

ちなみに
「サチらない程度に露光を切り詰めた場合、そもそも段階露光は不要では?」
との持論の元、短時間露光の多数枚コンポジットにこだわってみました。
目指すのは「一見ナローバンドで多段階露光したかのよう」に見えて、実は何もしていないという画像です。
(べつに、そんなの目指す必要はないのだけれど・・・)

さて、MCで1コマ撮りだとこんな貧弱な画像ですが・・・・
f0346040_23383802.jpg
これ(MCの画像×247コマ MMの画像×275コマ)を下記のように調理してみます。

①:MMのFITS画像をステライメージ7でホットクールピクセル除去フィルタ処理
②:①をステライメージ7で2×2ソフトウェアビニング
③:②をステライメージ6で275枚加算平均コンポジット
④:MCのFITS画像をベイヤーデータのままステライメージ7でホットクール除去
⑤:④をデモザイク前にステライメージ7でビニングしてモノクロ画像にする
⑥:⑤をステライメージ6で247枚加算平均コンポジット
⑦:③と⑥をステライメージでさらに加重平均コンポジット
⑧:⑦の画像を3つに複製し
  A:ステライメージ6で最大エントロピー画像復元(3段階処理)
  B:レジスタックスでウェーブレット処理
  C:NikCollectionでHDR処理
 をそれぞれ行った後、ABCを加重平均コンポジットして「L画像」にする
⑨:⑧の画像にステライメージ6でスターシャープ処理
⑩:④をステライメージ7でデモザイクしてRGB画像にした後ビニングする
⑪:⑩をステライメージ6で247枚加算平均コンポジットして「RGB画像」にする
⑫:⑧のL画像と⑪のRGB画像それぞれについて、ステライメージ6でレベル調整とデジタル現像を行う
⑬:ステライメージ6で⑫をLRGB合成し、Lab色彩調整等々を行う
⑭:シルキーピクスで色調とトーンを微調整

ちなみに、ADCを12bitで駆動したASI1600の画像を、今回のように後から2×2ソフトウェアビニングして、さらに522枚コンポジットすると、
原理的には、
 12+log2(4*522)
 =約23bitのカメラ
 15×582/2
 =4365秒露光することに相当すると解釈しています。
(露出を2で割ったのはビームスプリッタで光を1/2に分割しているから)

これだけ奇妙な処理を施しておきながら、ダーク減算もフラット補正もしないという天邪鬼ぶりが「イタい」ですが、ネタ的には面白いですね・・・・


・・・・すると・・・



・・・ででん!!

f0346040_02403921.jpg
おお! とても良い感じです♪

これなら、まさかニワトリでの15秒露光には見えないでしょう??

と言うわけで、ニワトリでこの程度の画像を得るなら、
 ダークもフラットもオートガイドも段階露光もナローバンドもディザリングも要らない
「かもね」などという、不精者にはありがたい結果が得られました。

・・・あー。しかし、疲れた。

今度時間があるときに、ダークを撮影したら再処理しなきゃ・・・ねぇ。



by supernova1987a | 2017-04-28 06:31 | 天体写真 | Comments(8)


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