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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)

久しぶりの『遠征』

★思えば、ずいぶんと月日が・・・

たしか、前回遠征したのは2016年の8月でした。
楽しみにしていたGW休暇もどうも天候がよろしくありません。

・・・が、ともかく今回は「遠征すること」が目的なので、
晴れてはいるものの、どうもモヤっぽい空の元、プチ遠征にでかけました。

場所は「いつもの」満濃池。
ところが、あんまり星が見えません。空全体が霞んでいる感じです。
たぶん、これだと、好条件時での市街地ニワトリの方がマシかも(涙)
しかし「ビームスプリット装置を遠征で運用してみる」という目標を達成するため一応がんばってみます。


★今回の装備は・・・・

ビームスプリット装置以外にも、suaokiの400Wh電源や、これまでよりも大型のアルミテーブルセットや、スカイメモ用の「強固な足下」などなど、新兵器が目白押し。

・・・というわけで、今回の装備は
VMC260L+ビームスプリット冷却CMOSカメラをアトラクスに
D810A+85mmF1.4とIR改造D5000+30mmF1.4をスカイメモに
それぞれ搭載してテスト撮影開始です。

f0346040_21064008.jpg
 ※・・・といいつつ、機材写真は薄明後の撤収時に撮影した物ですが


★フルアーマーVMC260L

f0346040_21074153.jpg
今回は色んな装備品が付いています。
まずは、メインパーツである「LRGB同時露光用ビームスプリット装置」ですね。

f0346040_21093370.jpg
相当重量がありますが、主鏡移動式のVMC260Lならタワミがでることも無いでしょう。



そして、自作直交ファインダーです。

f0346040_21112328.jpg
ずいぶん前に作製していたのですが、今回初運用です。天頂付近の天体を導入する際には直交型に限りますね。
ちなみに対物レンズは、ケンコーのクローズアップレンズNo5です。


今回は真面目にオートガイドをしてみます。
ガイド鏡はBORG45ED+QHY5LⅡ+PHD2での運用です。

f0346040_21175176.jpg
タワミが出るのはイヤなので微動装置は無し。
いわゆるコバンザメ方式で鏡筒のアリガタに装着しています。

さて、デジタル一眼の方は年代物のスカイメモNSに載せてノータッチガイドするのですが、三脚と微動架台を強固な物に換えました。

f0346040_21213877.jpg
まず三脚はスリックのフリュードビデオマスターⅡの脚だけを用います。定価は6万円近くしますが、耐荷重は驚異の8kg!良い三脚なんですが、なぜかアウトレットで1万円台で叩き売られています。

 実はコレ、いくらねじってもフリュード雲台が外れなかったため、もっぱら昼間の撮影用と、BORG89EDや7cm双眼鏡で観望する際の脚としてしか活用方法が無かったのですが、雲台底部のゴムの留めリングをずらしてみたら何のことはありません。大ネジで雲台を取り付けた後に台座の下から小さなネジで圧着固定してあっただけでした。

そこにK-ASTECの微動架台を装着し、そこにアリミゾ台座をとりつけました。

f0346040_21283343.jpg
これまで使用していた物とは比較にならないほど安定性が増しました♪


★・・・で、肝心の成果は??

うーん。
それが・・・あまりにも空の透明度が悪く、しかもシーイング(シンチレーション)も最悪だったのですねぇ。

でもでも、一応の成果はありました。

まずは、りょうけん座のM51子持ち銀河です。

この日のコンディションでは、ASI1600MC-COOLのゲイン400・30秒露光「一発撮り」だと、

f0346040_21333991.jpg
暗部を必死で持ち上げても、せいぜいこの程度しか写りませんでした。

ここで、ビームスプリッタを用いて撮影したMMのL画像:30秒露光×90コマとMCのRGB画像::30秒露光×90コマをLRGB合成してみると



・・・・・ででん!
(と言うほどの写りではありませんが)

f0346040_21362889.jpg
うむー、まずまずですね。
透明度が悪いため露光量が不足し、かつシーイングが悪いため星像もオートガイドも「暴れまく」ってました。また、今回の画像処理は暫定処理なのでダーク減算もしてません。

それでも、今後の可能性を感じさせる写りだとは言えますね♪


★さて・・・と

とりあえず、素材は色々と釣り上げてきたので、あとは真面目に料理しないといけませんね。
今日から当分天気が悪そうなので、ちょうど良いかも知れません。

あ、その前にダーク撮らなきゃ!!

by supernova1987a | 2017-05-01 21:44 | 天体写真 | Comments(9)

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)

ビームスプリットシステムで撮るオメガ星雲

★LRGB同時露光用のビームスプリットシステムが

・・・思いの外、星雲にも有効だったので、

f0346040_14415879.jpg

今度はM17オメガ星雲を画像処理してみました。
共通撮影データは以下の通りです。

望遠鏡:VMC260L
レデューサ:自作
フィルタ:LPS-P2
カメラ:ASI1600MM-COOL+ASI1600MC-COOL
 ※自作ビームスプリットシステムによる同時露光
赤道儀:K-ASTEC改造Newアトラクス ノータッチガイド
ゲイン:400
露光:15秒
撮像温度:-15度

※ちなみに手抜き撮影なので、
 ○極軸は極軸望遠鏡で適当に合わせただけ。
 ○オートガイダーも使ってません。
 ○ダークもフラットも無し。
です(汗)

『天然ディザリング』+『短時間露光の多数枚コンポ』バンザイ♪


★ASI1600MC-COOLの一発撮り

 100コマ撮影した内の1コマです。トリミングしています。

f0346040_23383802.jpg
市街地からのニワトリで15秒露光ですから、まずまずの写りですね。


★ASI1600MMーCOOLの一発撮り

176コマ撮影した内の1コマです

f0346040_23402536.jpg
若干ですが、MCよりは良く写っています。


★それぞれをコンポジットすると・・・

 MCのカラー画像100コマとMMのモノクロ画像176コマをそれぞれコンポジットすると

f0346040_23421389.jpg
一気に微細構造が出てきますね♪
では、LRGB合成してみましょう。


★MM×176コマ+MC×100コマのLRGB

f0346040_23430213.jpg
なかなか良い感じです。
ただし、少しノッペリしているので、先日単体でも動くことを見つけたNikCollectionのシルバーエフェクトでL画像にメリハリを付けてみます。

すると・・・

・・・ででん!
f0346040_01061492.jpg
いやー、オメガ星雲って、面白い構造しているんですね。
星雲の中をいくつもの黒筋が走っていたり、いろんなウネウネした構造があったり、

・・・M8もそうですが、この手の星雲は思いっきり拡大しても楽しそうですね。




by supernova1987a | 2017-04-26 06:15 | 天体写真 | Comments(11)

「ビームスプリットシステム」ファーストライト!

★ファーストライトのチャンス到来!

光学実験用のキューブ型ビームスプリッタを用いて作成した「LRGB同時露光システム」、天文リフレクションズ編集部さんが言うところの「ド変態システム」(笑)ですが、いよいよ稼働させるときがやってきました。


★その前に『外堀』を埋めておかなきゃ

惑星や月面を用いて「ファーストライト」したいのは山々ですが、急いては事をし損じます。

ちなみに、撮影前に想定されていた困難な要素は下記の通り

①キャプチャフレームレートが全く上がらない
 手持ちのノートパソコンの性能が追いついていないようで、SharpCapを二重駆動させた場合に下手をするとフレームレートが0.5FPSという悲惨なことになってしまってます。これでは大量スタッキングが必要な惑星写真には使えません。

②木星の高度がイマイチで大気の分散の影響を受けてしまう
 特に深刻なのがモノクロカメラであるASI1600MMの方で、色情報が無いために原理的に色ズレ補正が不可能です。またASI1600MCの方はRGBアライメントなどで色ズレ補正できますが、本来はウエッジプリズムなどを用いて撮影時に大気の分散を補正しておきたいところです。

③システムが巨大化したのでVMC260Lに取り付けるのが難儀する
 アメリカンサイズのアイピースホルダはもちろんのこと、2インチホルダでもグラグラして不安定です。これではピント合わせどころではありませんし、最悪の場合脱落事故にもつながりそうです。

④赤外線に感度があるため、その影響で像が甘い
 ASI1600シリーズは、MC版もMM版もクリアフィルタ仕様のため赤外線に感光します。そのため赤外線の影響で解像度が低下したり色がおかしくなったりします。

これまで「中途半端」なシステムを組んで痛い目にあってますので、今回は真面目に問題点をつぶしておきます。

★外堀①まともなノートPCに換える

SharpCapでASI1600をダブル稼働させる場合、ATOMとかAMD-E2とかの格安CPUだと処理が追いついてないようでフレームレートが落ちて使い物になりません。
そこで、今回はまともなスペックのノートPCに換えました。
 CPU:Corei5
 メモリ:8GB
 ストレージ:SSD256MB
のDELLノートPCを投入します。
さらに、MMはUSB3ポート、MCはUSB2ポートにそれぞれ分けて接続してUSB周りでデータが詰まらないようにしました。
その結果、800×600のROIならRAWデータのSer動画でもMMで50FPS、MCで25FPSで同時撮影が可能となりました。

・・・もっと速くノートPCを買い換えておけば良かった。
7~8万円の比較的安いノートPCではありますが、5万円未満の格安ノートとは処理速度がまるで「別世界」です。


★外堀②大気分散の補正機能を実装する

だいぶ前に入手していたのに一度も使っていなかったZWOのADC(ウエッジプリズム装置)をビームスプリッタの手前に装着しました。
実は、ビームスプリッタで光路分割する前にADCで分散補正するところがミソでして、この手法ならMCのキャプチャ画面を見ながら分散補正方向を定めれば、自動的にMMのL画像にも大気の分散補正がなされるいう理屈です。


★外堀③ネジ系のリングのみで接続する

アイピースホルダでは強固に固定できないのでM60-M57変換リングなどを用いて直接接眼部にシステムを装着する形式にしました。
この場合、装置をくるくる回しながら装着するのでは面倒くさい上に、接続作業中のミスで脱落も考えられるので途中に回転装置を入れ、望遠鏡側のリングが独立して回転するように工夫しました。

f0346040_00594656.jpg
 ADCもアイピース固定用のネジを外してTネジでビームスプリッタに直結して剛性を高めました。


★外堀④IRカットフィルタを装填する

 色々と悩んだ結果、ASI1600カメラ本体に直接IRフィルタを装着しました。(ま、これを見越して以前IRフィルタを2個買ってたわけですが・・・)
ASI1600シリーズには本体へのフィルタを装着するための専用リングが添付されているのでそれを用いて31.5mm径のIRカットフィルタが取り付けできます。サイズ的にケラレが生じそうですが、そもそも惑星撮影ではROI(クロップ)を用いるので影響は無いでしょう。

f0346040_01041969.jpg
★対惑星用ビームスプリットシステム完成

 以上の改良で、こんなシステムになりました。

f0346040_01064161.jpg
接眼部側から、
 ADC→ビームスプリッタ→IRカットフィルタ→カメラ
となっています。

結構巨大で相当に重たいシステムになっちゃいました。


★いざVMC260Lで実写!!

こういう重たい装置を取り付ける際には、VMC260Lやシュミカセなどの主鏡移動方式の接眼部は有利ですね。ドローチューブに可動部分が無いために重量級の装置をとりつけてもガタが出ません。

・・・と言うわけで、VMC260Lにビームスプリットシステムを装着して実写に取りかかります。

f0346040_01111378.jpg
ノートPCの処理能力が上がったおかげで、SharpCapのダブル駆動でもまったく画面が止まりません!


・・・こ、これは「行ける」のでは??

f0346040_01131054.jpg
上記のキャプチャ画面を見れば分かるとおり、
ASI1600MCは24.4FPSでASI1600MMは55.3FPSで同時露光できて、
しかもほとんどコマ落ちしてません。


★キャプチャ画像そのままだと

f0346040_02503213.jpeg
 ※左:MC(ゲイン139 露光41ms)  右:MM(ゲイン139 露光18ms)
  VMC260L直焦点( 3000mm F11.4  ) バーローレンズなどは一切無し。

シーイングはあまり良くありませんでしたが、1コマ撮りとしてはまずまずの写りですね。
早速、AutoStackert!2でスタッキングしてみましょう。

★スタック+ウェーブレットすると・・・

MCのカラー画像は2000コマのうち良像25%を、MMのモノクロ画像は4000コマのうち良像25%をスタッキングしてみました。
さらに、それぞれのスタック画像をレジスタックスにかけてウェーブレットしてみます。

すると・・・・
f0346040_02560378.jpeg
  ※左:MC 右:MM

おお!
とても良い感じです♪

よくみると、かろうじてMMの方が解像度が高く見えますね。
(期待したほどでは無いですが・・・・)


★LRGB合成して仕上げると・・・

MMのL画像とMCのRGB画像をLRGB合成します。
すると・・・・


・・・ででん!

f0346040_03001228.jpeg
 ※左:MCのみで画像処理 右:MMとMCのLRGB合成

ああ、こうしてみるとハッキリと差が分かります。
やはりMMを用いたLRGB合成の方が解像感が高いですね。


★というわけで・・・・

数ヶ月にわたる壮大かつ無謀なプロジェクト、
「LRGB同時露光用ビームスプリットシステム」
完成です♪

f0346040_03075524.jpg
当初懸念していたビームスプリッタによるゴーストや負の球面収差発生についても(惑星撮影に関する限りは)心配なさそうです。


あとは、数をこなしつつ良シーイングを待つのみですね♪

P.S.
とりあえず、高価な部品達がゴミにならなくて、良かった良かった♪

by supernova1987a | 2017-04-17 03:16 | 天体写真 | Comments(4)

ASI174MC-COOLを見直してみる

★にゃあさんに触発されて・・・

ASI1600MC-COOL&MM-COOLの導入により、最近出番が無くなっていたASI174MC-COOLなのですが、にゃあさんの新兵器「QHY5Ⅲ174-M」の記事
に触発されて、久しぶりにASI174MC-COOLの撮影データをいじくってみました。


★ASI174MC-COOLの弱点は・・・

実は、拙ブログはASI174絡みのアクセスが大変多いのです。
それだけユーザーさんが多いのでは無いかと思うのですが、たぶん皆様下記の2点で苦労されているかと・・・
 弱点①:盛大なアンプノイズがあり、冷却しても消えてくれない
 弱点②:結構な量の横シマノイズ(カラムノイズ)がある
ところが、ステライメージではなくて最近お気に入りのAutoStackert!2には、ASI174系の処理にうってつけの「カラムノイズ低減機能」が実装されていますので、試してみることにしました。

今回処理するのは、去年の5月にVMC260L+ASI174MC-COOLで撮影したM27画像200コマのFITSファイルです。
ちなみに撮影データは下記の通り

[ZWO ASI174MC-Cool]
Pan=0
Tilt=0
Output Format=Fits files (*.fits)
Binning=1
Capture Area=1936x1216
ColourSpace=RAW16
High Speed Mode=On
Turbo USB=80(Auto)
Flip Image=None
Frame Rate Limit=Maximum
Gain=300
Exposure (ms)=15
Timestamp Frames=Off
White Bal (B)=99
White Bal (R)=60
Brightness=0
Gamma=71
Sensor Temp=-15
Cooler Power %=32
Target Temperature=-15
Cooler=On

★AutoStackert!を使う際の『お作法』

私が勘違いしているだけかも知れませんが、ステライメージとは異なりAutoStackert!2には独特な『お作法』があるようです。

①FITSファイルを読み込むと天地が反転してしまう
 →これによりベイヤー配列が変わってしまう

②ダークファイルを読み込むことはできるが、ステライメージでコンポジットしたダークファイルがデフォルトでは読めない
 →エラーが出る。

★デモザイク(ディベイヤー)の設定

ASI174MC-COOLは元来RGGB型のベイヤー配列なのですが、これをAutoStackert!に読ませると

f0346040_04505861.jpeg
こんなふうに天地が反転していると推測されます。
したがって、ベイヤー変換を指定するメニューでは、本来のRGGB型ではなく、GBRG型を指定してやる必要があります。

f0346040_04522289.jpeg
※実際にはプレビュー画像が見られますので、型を覚えていなくても手探りで片っ端から型を変えていけば適正な設定は見つけられます。

★ダークファイルのロード

よく知られているように、ダークファイルやフラットファイルは、ライトフレームに対して「減算」や「除算」を行うためのデータです。
これは画像を滑らかにしてSN比を向上させる「加算」系の処理と真逆の方向性ですので、ダーク補正やフラット補正を行うことにより著しく画質が低下してしまいます。それでもダークノイズや周辺減光を除去しないわけにはいかないので、あらかじめダークファイルやフラットファイル自体を多数(少なくともライトフレームと同数かそれ以上)撮影しておき、それらをコンポジットしてから補正することが大切です。

ところが、AutoStackert!にステライメージでコンポジット済みのダークファイルをロードしようとすると・・・

f0346040_05005636.jpeg
f0346040_05012696.jpeg
こんなメッセージが出て怒られます。
メッセージを意訳すると
「こんな特殊なFITSファイルは読めないよ。読めるようにして欲しければ連絡ちょうだい。」
という訳です。
そこで頭を冷やして考えてみたのですが、そもそもASI系のRAWファイルは16bitのFITS形式な訳で、それが読めると言うことは「悪い」のはコンポジットしたダークファイルを保存したステライメージの方だと言うことになりますね。

そう言えば、ステライメージで処理したファイルは何も考えずに

f0346040_05061565.jpeg
64bitの実数形式で保存してしまってました。
この形式が使えるが故にステライメージは何枚加算コンポジットしてもサチることなく処理できるのですが、それはあくまで特殊な変数空間を使えるステライメージ特有の性質です。これでは他のソフトで読めという方がムリですね。

そこで・・・・

f0346040_05100577.jpeg
汎用性を高めるために、整数型の16bitを指定してダークファイルを保存してみると・・・・

ちゃんとAutoStackert!2が認識しました!!

盛大なアンプノイズはダークファイル減算でかなり軽減できます。


★横シマノイズを軽減する

AutoStackert!2のメニューには、カラムノイズ(横シマノイズ)の補正機能が実装されています。しかも「MX174等にどうぞ♪」と明記されているのですから、これを使わない手はないですね♪

さっそく、使ってみます。
f0346040_05003318.jpeg
これで、スタッキング時に横シマノイズが軽減されるはずですね。

★さて効果の程は・・・?

ステライメージとAutoStackert!2について、それぞれ200コマのコンポジットを施し、レベルを調整した画像を比較してみます。

f0346040_05190327.jpeg
 ※左:ステライメージでコンポジット 右:AutoStackertでスタッキング
 (ともにダーク減算あり、フラット補正は無し)

これだとよく分からないので拡大表示してみます。

f0346040_05202053.jpeg
おお!
左の画像に見られる横シマノイズが、右の画像では見事に消えています!!
AutoStackert!2 すげえ!!

★せっかくなので・・・・

画像を強調すると目立ってしまう横シマノイズが回避されましたので、先日、フォトショップなどを持っていなくても単体で駆動できることを見つけたNikCollectionのHDRを使って加工してみます。


さらにそれをシルキーピクスで味付けしてみると・・・・・


・・・ででん!

f0346040_05261960.jpeg
 ※左:これまでの処理 右:今回の画像処理

まあ、ちと画像が荒れ気味ですが、M27の微細構造が目立ってなかなか面白い画像になりました。


・・・むう。

こうなると、ASI174MC-COOL 現役復帰させるかなぁ♪
(1600万画素のASI1600系と異なり230万画素のASI174は、とにかくデータが軽いのですよね~。ラッキーイメージングには好適かも)

P.S.
もちろん、本命はASI1600MM+MCの「ビームスプリット同時露光によるLRGB」であることには違いないのですが。


by supernova1987a | 2017-04-12 05:31 | 機材 | Comments(4)

NIKcollectionで遊んでみる

★天体写真の画像処理では

主に使っているソフトは、ステライメージ6.5とレジスタックスとAutoStakkert2とシルキーピクスなのですが、そのうちフォトショップも導入するんだろうなぁ、などと考えている内に、フォトショップ用のプラグインとして最近ウワサのNikCollectionで遊んでみることに。

本来は、プラグインですから、メインアプリであるフォトショをインストールしたからの作業のハズですが・・・・

★あれれ?
インストールしたらEXEファイルが出来上がったので、ダメ元でクリックしてみたら・・・

ん??

f0346040_01112339.jpg
何事も無く単体で立ち上がるじゃないですか!(上記はHDR用のプログラムの起動画面)
しかも「ファイル」メニューがあるので、そこから元画像ファイルを読み込んでみると・・・

f0346040_01124209.jpg
あれ・・・ちゃんと処理できちゃう

・・・え?ひょっとして、これ(NIKCollectionが単体でも使える)って、常識だったの??

・・・うーむ。

HDR処理などはもちろんですが、個人的にはニコンのキャプチャーNXが「D」になって使えなくなっていた「コントロールポイント」機能が使えるようになる点がものすごく魅力的。

※ファイルメニューが無いプログラムもありましたが、画像ファイルをEXEファイルの上にドラッグしてみたら動いちゃいました。


★過去の干潟星雲を処理ってみると

VMC260L+D810Aで撮影したM8干潟星雲の画像をNikCollectionのHDRで処理してみた。

f0346040_01165169.jpg
左:ステライメージで15秒露光×400コマのコンポジットなどを行った画像
右:NikCollectionのHDRで処理したもの

うむ。なかなか面白い♪
画像が荒れ荒れになってしまうこれど、これはこれで「アリ」な方向性ですね。

『天邪鬼』な あぷらなーととしては、これまで「メジャー路線」からは意図的に逃げてきたのですが、そろそろメジャーなアプリにも触ってみようかなあ・・・。


★画像処理とは関係ありませんが

・・・という訳で、フォトショを入れるかどうかはまだ検討中ですが、
手始めにVisualStudioのコミュニティエディション(これ無料なのにほぼフル機能なんですよねぇ)をインストールしてみた。(さよならDelphi・・??)
オブジェクトPASCAL(Delphi)の文法を思い出したばかりなのに、今度はVisualBASICの記憶を蘇らせる必要がありますが、これでビームスプリッタの弊害を評価するためのレイトレーシングプログラムでも組んでみると面白そう。いや、Delphi自体は大好きなんですが、色々と挙動不審なことが多いのと、なにより参考書籍が少なすぎるのがネックでして・・・・。(プロ版はお高いですしね)


by supernova1987a | 2017-03-21 01:35 | 天体写真 | Comments(10)

復活の狼煙?

★お仕事も落ち着いてきましたので
そろそろ天文の世界に復帰したいのですが、
色々と考えていることがあったので、少しずつやっつけていきたいと思います。

★これからやってみたいこと

 ①ノイズについての「考察ごっこ」
 ②解像度とノイズの妥協点探し
 ③MCとMMのツインシステムの始動
 ④MMのフィルターワーク事始め
 ⑤APTの運用実験
 ⑥光跡途切れとイーブンオッドコンポジット法の検証
 ⑦大気の分散による色ズレの補正実験
 ⑧赤外線撮影による星雲の透過実験
 ⑨偏光フィルタの利用によるシンクロトロン輻射の検出
 ⑩LEDによる光害への対策

あかん・・・。やりたいことだらけで、こりゃ1年がかりですなぁ(汗)
まあ、どれだけできるか極めて怪しいですが、はじめに宣言しておかないとサボりそうなので(笑)。

①ノイズについての「考察ごっこ」

 昔の勘が蘇ってきたので、少し真面目に考えてみようかと。
ちなみに、若かりし頃は、約40画素(40万では無く、だだの40)の検出器で天体の撮像めいたことをやっていました。
ただし、(デジカメに例えるなら)1画素の大きさが畳2枚分くらいあるという超巨大なヤツですが。・・・で、それで検出していた天体というのが暗いのなんのって、光の粒(※)が1時間に1粒しか飛んでこなかったり、下手すると1年間で1粒しか飛んでこなかったり、という難儀な対象です。それをがんばって『写す』のですね。
・・・で、ショットノイズの正体は、そもそも光子がやって来る頻度のバラツキによるものだとの仮定の元、色々考察ごっこしてみようかと・・・。
(※実際は、フォトンばかりではなく、プロトンだったり他の原子核も飛んで来ますが、これらはバックグラウンドノイズ扱いなので・・・)


②解像度とノイズの妥協点探し

どうやら、シーイングの影響やら何やらで、ASI1600MMの解像度は活かせそうにないので、じゃあ、解像度を犠牲にしてノイズを減らす方向性を探ろうかと。
その第一歩は早速ゴソゴソ始めました。
「えっ?モノクロカメラでベイヤー現像?」
とか、アヤシいことを楽しんでみようかと。


③MCとMMのツインシステムの始動

BORG60ED2本を使って、せっかく構築したMMとMCのツインシステムですので、早く実写しなきゃ・・・という訳です。
輝度データをASI1600MM-COOLで撮像すると同時に、カラー情報をASI1600MC-COOLで撮像するという作戦ですね。


④MMのフィルターワーク事始め

別に「いわゆるナローバンド」に走るつもりは無いのですが、Hαだけはナローで得たいので、フィルターホイールやらなにやら買い込んでしまいました。
もう少しだけ買いそろえるものがありますが、色々と勉強してみようかと・・・。


⑤APTの運用実験

インストールだけして放置していたAPTですが、最近、にゃあさん や けむけむさん や オヤジさん が本格的に参戦したようで、居ても立ってもいられず・・・。
プレートソルブとかディザリングができれば良いなあと夢想中。K-ASTEC改造アトラクスが難しいなら、サブ赤道儀のEQ6PROで運用しても良いかも・・・。


⑥光跡途切れとイーブンオッドコンポジット法の検証

2013年に突然ひらめいた「イーブンオッドコンポジット法」は、理論的に回避できない「比較明コンポジットによる光跡途切れ現象」を本質的に解消するための突破口として自信満々だったのですが、一般のデジカメだと画像処理エンジンがジャマして、理論通りに上手くいきませんでした。(例えるなら、補正が効き過ぎてしまう状況)・・・なので、素のデータ(に近いもの)が得られる冷却CMOSカメラで、この手法の有効性を検証ごっこしてみようかと。


⑦大気の分散による色ズレの補正実験

惑星撮影はもちろんなのですが、長焦点のVMC260Lでは星雲撮影ですら、大気によるプリズム効果で光が分散してしまって色がズレる現象に悩まされています。
大気の分散を打ち消す(逆方向に分散させる)プリズムは入手したので、実戦テストをしてみたいなあと。


⑧赤外線撮影による星雲の透過実験

明るい星雲の中心部がサチってしまい、恒星がうまく見えないなら、いっそのこと赤外線で透過しちゃえ、というお遊びです。
学術的には無意味ですが、赤外線フィルタ+MMでL画像、光害カットフィルタ+MCでRGB画像、それらをLRGB合成とかやってみたいです。


⑨偏光フィルタの利用によるシンクロトロン輻射の検出

かに星雲などの超新星レムナントの中には、中心星である中性子星の影響で強い磁場が発生し、シンクロトロン輻射が起こっているものがあります。シンクロトロン輻射の特徴として強い偏光が挙げられますので、偏光フィルタでコイツを検出できると楽しいなあ・・・などと。


⑩LEDによる光害への対策

輝線スペクトルを持つ蛍光灯やナトリウムランプと異なり、連続スペクトルを持つLED照明の場合は光害カットフィルタでもその影響を排除できません。
・・・・が、これを回避できそうなアイディアを思いついたので(たぶん失敗しますが)実験してみようかと・・・。



★上記の内一体どれだけが・・・
実現できるか分かりませんが、これだけ遊べればASI1600MM&MCコンビも無駄な出費では無かったと自己満足できるでしょう(笑)。
あ、⑩は理論的にASI1600系では無理ですのでASI174MCを用いる予定です。


<お約束>
何度も言いますが、現在のあぷらなーとは天文の素人なので、厳しいツッコミは無しの方向性で、お手柔らかに・・・。
ええと、実は本業では大学入試対策の講義で教壇に立ってますが、担当の専門科目は(意外なことに)入試現代文ですので(爆)


by supernova1987a | 2017-01-30 23:47 | 天体写真 | Comments(11)

月夜の楽しみ?検証ごっこ③


ゲインと露光時間にまつわる「検証ごっこ」第3弾です♪

★短時間露光のデータを見ていると・・・

あらためてシーイングの影響を受けていることを実感します。
以前の記事↓で
シンチレーションにより、星が不規則に動き回る様子をチェックしてみましたが、今回は星の位置では無くて変形の様子を見てみます。

ゲイン400+0.5秒露光を4秒間連写する間の星像の変形は下記の通りです。
f0346040_23000881.jpg
いやー。ハデに変形してますなぁ。
ちなみに4秒露光の場合はこれらが積算されて写っていることになるので、ボケボケの像になるのも仕方ありませんね。

では、変形していつつも0.5秒露光の位置合わせコンポジットで多少なりともラッキーイメージング的な効果は得られるのでしょうか?

f0346040_23163386.jpg
 左:ゲイン400+4秒露光
 中:ゲイン400+0.5秒露光×8枚加算コンポジット(位置合わせ無し)
 右:ゲイン400+0.5秒露光×8枚加算コンポジット(位置合わせ有り)

位置合わせをした右の星像が若干シャープになったような「気も」しますが、大差ないですね。
むしろ、ダーク引きもホット&クール除去処理もしていない素の画像を処理しましたので、コンポジットの最中に「天然ディザリング」された結果、右のノイズが非常に少なく見える点はメリットと言えましょうか・・・。

ノイズが・・・ノイズが・・・・ノイ・・・

・・・んっ?!
よく見ると、
真ん中の画像だけ変だぞ!!

分かりましたでしょうか?
ちと中心部を拡大してみますね。

f0346040_23252326.jpg
  左:ゲイン400+4秒露光 右:ゲイン400+0.5秒露光×8枚加算(位置合わせ無し)

位置合わせ無しで加算コンポジットした方は、至る所に「黒いポツポツ」が出てる!

ぎゃー!
なんだこりゃ?

以前見つけたクールピクセルだと判断するのは簡単ですし、ステライメージのクールピクセル除去を使えば一発で消えるんですが、どうも腑に落ちません。
だって、ほんとうにクールピクセル(デッドピクセル)なら、左の4秒露光の画像にも現れないと変です。

・・・・これは謎です。
ここまできて、ついに「短時間露光+多数枚コンポジット」の致命的弱点を見つけてしまったのか??
うーむ。今回ばかりは、仕組みを推測することすら不能。・・・・降参です(涙)。

ま、実害はほとんどなさそうですが、気色悪い。

行き詰まったので、以下、続きません(汗)

by supernova1987a | 2017-01-15 22:07 | 天体写真 | Comments(8)


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