「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。

　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。

★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。

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。

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？？

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

　※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・・・・

　　※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！

　※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♪

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♪