SE120は１本でも実用になる

★いきなり　ででん！！

みんな大好き『網状星雲』ですが、これ、眼視用アクロマート屈折SE120にIDASのNB1フィルタを装着してカラー冷却カメラASI294MC-Proで撮った画像なんですよー。

どうです？

結構『度肝を抜く』写りじゃないですか？

ちなみに今回は真面目にフラットも撮影したので、ノートリミング画像もお見せできます。

★今回の撮影データは

○望遠鏡：ケンコーSE120

※周辺光量改善のため接眼部は換装

○カメラ：ZWO　ASI294MC-Pro

○レデューサ：笠井0.8×

○フィルタ：IDAS NB1

○赤道儀：EQ6-Pro

　※ノータッチガイド

○撮像温度：ｰ10度

○ゲイン：390

○露出：20秒

　※360コマをコンポジット

○ダーク：240コマ

○フラット：240コマ

○フラットダーク：240コマ

詳細に見ると画面左側の星像が流れちゃってるんだけど、アクロマートの単筒としては画期的な写りなのでは？？

ちなみに、オートガイド無し・ディザリング無し・シグマクリップ無し・星消しとか星マスクも無し・・・っていう『邪道流』全開です。フラットはLEDトレース板をダイレクトに撮影しただけですがドンピシャ当たりました。

今回はシーイングが『酷くはなかった』ので、あまりにもシャープに写ってしまい最大エントロピー法とかレジスタックスの出番すらない始末。（ウェーブレットを掛けるとかえって悪くなるという・・・）

ついでに（ASI294は優秀な機体なので）『クールファイル補正法』も無し（笑）。・・・なんだか、拍子抜けするくらい簡単に処理が完了しました。

ええ。ライトフレーム・フラットフレーム・ダークフレーム・フラットダークフレーム、合計980コマの処理がたった30分程度で完了という手軽さでした。

「なんで、馬鹿みたいな枚数をコンポジットしてるの？」

という声が聞こえてきそうなので、念のため比較画像を晒します・・・・。

あぷらなーとにとって「ノータッチガイド＋短時間露光」の撮影では、枚数が命なんです。

数の暴力でディテールを出してしまうと言うベタベタな作戦ですねぇ。

　※左：１コマ画像から処理　右：３６０コマから処理

★アクロマートでどうして写せるの？

さて、ここからが本題です（おい！）

SE120を３本も買ったり（１本での運用も見越して）NB1をポチったりしたのは、あまりにも無謀のように見えて、実は少しだけ勝算はあったのですよー。

そもそもアクロマートの設計に用いるパラメータは・・・

・メインの屈折率ndはｄ線（ほぼナトリウムの輝線）基準

・アッベ数νｄは　(nd-1)/(nF-nc)

　※nFはF線（OⅢに近い）の屈折率

　　ncはC線（Hα）の屈折率

の２つを用いるのが基本です。

このうち、ｄ線に対してはアプラナート化（球面収差もコマ収差も無い）するようにして、F線とC線のピント位置を一致（色消し）させます。

例えば、BK7とF２を用いて10cmF8の典型的アクロマートを設計ごっこしてみると・・・

こんな感じです。

これをたたき台にして、ベンディング（焦点距離を変えないように微妙にレンズの曲率を変化させていく調整法）していくと、最終設計値と収差曲線がこんな感じになりました。

この設計値だと、スポットダイアグラムが下の様になって

巨大な青ハロが出てしまい、星雲撮影には辛いのは周知の通り。

実際、SE120でも普通に撮ると、こんなふうに盛大な青ハロに襲われます。

ところが、ここにHαとOⅢ付近だけを通すNB1フィルタを加えると事情が変わります。

このように、NB1フィルタが通す波長は、ちょうど典型的アクロマートで色消しになるポイントに一致するのです。

結果として、波長によってピント位置が大幅にズレると信じられているアクロマートでも（Hα付近とOⅢ付近に限り）色収差が無くなります。

　※左：SE120+LPS-D1　右：SE120+NB1

スポットダイアグラムを見る場合でも、本来のピント位置（ｄ線の焦点）ではなくC線やF線の焦点にズラして評価してみると

上の図のように、赤（C線）と緑（F線）が同時にエアリーディスク内に収まっていることが分かります。

※周りに散っている光はｄ線（黄色）とｇ線（青色）で、これらはNB1が撃退してくれます。

★全てのアクロマートで成り立つか？

先日、クローズアップレンズを用いた望遠鏡制作遊びの盟友：にゃあさんが、

「『AstroNier』（にゃあさん自作のカッコいい望遠鏡）でLPS-V4を使って撮影してみると、赤い光と青い光が分離してしまってピントが出ない」

とのレポートをブログに書かれていました。

NB1ほどスペクトルの弁別がタイトでないLPS-V4ですが、普通は白～黄色い星の周りを青ハロが取り囲むように写ると予想されますよねぇ。

でも、赤と青が完全に分離してしまう・・・とのこと。

実は、ちょっぴり『イヤな予感』はしてたんです。ごめんなさい。

以前、本物のアクロマート（正確にはフォトビジュアルアクロマート？）であるミニBORG50アクロと、ACクローズアップレンズNo4で作った『にせBORG』の焦点外像（前ボケと後ボケ）を比較テストした際に、どうもクローズアップレンズの軸上色収差の出方が独特である点に違和感を感じてたんですね。

本来なら、黄色と青色のボケ（収差曲線の両端）が現れる筈なんですが、クローズアップレンズでは赤色とシアンのボケ（本来は色消しになるポイント）が出てしまってるんです。要するに「C線とF線について色消し」という定石を外して設計しているのではないか・・・と。

可能性はあります。デジタルカメラは青ハロに敏感ですので、少しでも青ハロを軽減しようとすれば、C線とF線について色消しにせずにｄ線とｇ線について色消しにする手もあるわけでして・・・・。

では、先ほど設計してみた１０ｃｍF8アクロマートをｄ線とｇ線で色消しになるように設計し直してみます。

すると・・・

例えばこんな感じですね。（コマ収差の補正条件は計算してないので、点線は無視してください）

先ほどの典型例とは逆に、ｄ線（黄色）とｇ線（青色）がクロスしていて色消しになっていることが分かります。

スポットダイアグラムで評価してみると

このように、F線（OⅢ付近）をエアリーディスク内に納めると、C線（Hα）が全面に散ってしまうことが分かります。

逆にC線（Hα）をエアリーディスク内に納めようとすると、こんどはF線（OⅢ付近）が大きく散ってしまうことが分かります。

要するに、C線とF線の両方にピントを結ぶ焦点位置が存在しないというわけです。

★デュアルバンド系フィルターを使う場合は

このように、NB1などデュアルバンドナロー系のフィルタは観望専用と思われてきたアクロマートを写真鏡に変身させてしまう魔力を持っていますが、あくまでそれはC線とF線について色消しになるよう設計された古典的なアクロマートの場合であって、青ハロを軽減させるなどの目的で色消し条件を変えて設計されたアクロマートには適用されない恐れがある点には注意すべきでしょうね。

だが・・・な

三連装なら、それも関係なくなるのだよ。

ふはははは。

失礼しました。

★★★お約束★★★

①あぷらなーとは光学の素人です。光学をちゃんと学んだ経験はありません。

②SE120の収差曲線は全くの不明です。

③設計例がF8なのは、あぷらなーとの技量不足です。実際にはF5前後のアクロマートの設計は色々と難儀します。

④焦点内外のボケ像に生じる軸上色収差から収差曲線を推定するのは、正直『乱暴』なお話なので、参考程度にとどめておいてください。

⑤「下手に青ハロを補正してしまうとNB1と相性が悪くなる」とも解釈できる文言が並んでいますが、セミアポやアポクロマートとの相性は一切不明です。

⑥フローライトやSD（FPL53）を否定する主旨はありません。そりゃ、ホントはフローライトが欲しいんですよぉ。でもお金がぁ・・・（泣）