数ヶ月振りのニワトリ再開

★最近、ちっとも天体写真が出てこないな

みなさんこんにちは。ええ、なんだか最近「カメラのノイズ解析ごっこ」やら「センサー面の拡大撮影」やら、マニアックな記事ばかりで、綺麗な天体写真の撮影記事がちっとも登場しません。これ、記事を書くのをサボってるんじゃなくて「ホントに撮れていない」んです(涙)。11月に15cmアクロマートBK150750による星雲撮影レビューを書いた後、お休み(の前夜)と晴天が全く噛み合わなかったので・・・。


★希にしか撮影できない身だからこその『多連装』
近年のあぷらなーとは多連装好きなんですが、その第1目的は、滅多に巡ってこない撮影チャンスを最大限利用し「一晩でなんとかする」というものです。乱暴に言えば三連装なら3夜分の戦果を1夜で得ることができますから・・・ね。(第2目的は「禍々しい機材」を組んで笑ってもらおう、という遊び)

さて、この多連装望遠鏡の活用方法は主に3つあります。

①総露出時間を稼ぐ
②複数の波長を同時露光する
③ノイズを低減する

面白いのは②でして1本の望遠鏡に対してフィルターを次々と交換して撮影する従来の手法よりも効率的で、しかも波長変化によるピントずれの心配もありません。(だからこそアクロマートがナローバンド撮影の主力になり得る訳ですね)

③については、色々と難儀しています。いわゆる固定ノイズは個体毎にその場所が異なるので、複数のカメラを投入することでノイズが相殺するハズだと目論んではいたんですが、ASI1600MM-Coolの2台目をポチッたところ、ノイズ特性がまるで異なるほど個体差が大きすぎて頓挫しました。(でも、おかげでクールピクセルの挙動について気がつくきっかけになり『クールファイル補正法』のアイディアが生まれたので良しとしています)

で、今回は数ヶ月振りに①を狙って活動を再開してみることに♪


★騒いじゃダメというものの
天文には「世間が騒ぐと、天文現象は空振りに終わる」という有名なジンクスがあります。だから超弩級の彗星がやってきそうでもあまりはしゃぐとバチが当たります。でも、百武彗星やヘールボップ彗星の雄姿を目撃した身としては「あの感動をもう一度!」と期待してしまいます。

というわけで、手持ちの機材を「対彗星用」にアレンジしてみることに。もちろんターゲットは、明るくなることが予想されている(いた)アトラス彗星C/2019Y4です。

今回は、星雲ではなく彗星が相手ですからナローバンド系フィルタによる色収差撲滅作戦がとれません。よって、近年の主力『アクロマート兵器群』は封印。SE120の降臨によって主役の座を奪われたBORG89EDを復活させることにしましょう。珍しく今夜は数ヶ月振りのニワトリができそうだからです。
すっかり腕は鈍っているでしょうが、ワクワクします。


★三連装BORGよ蘇るがいい
今回の装備は、次のような物です。
 ①対物:BORG89EDアポ
 ②接眼部:笠井DXマイクロフォーカス接眼部
 ③補正レンズ:BORGマルチフラットナー
 ④カメラ:ASI1600シリーズ
これを3セット組んで三連装化します。

すると・・・・

ででん!!
数ヶ月振りのニワトリ再開_f0346040_18300960.jpg
おお、なかなか禍々しく組めたぞ。
「素晴らしい。まるで変態の精神が形になったようだ」
よし、今後このセットアップは『ノイエジール』と呼ぼう。

さて、今回こだわったのは、撓みの軽減でした。
重量級のビームスプリッタなどは全て外したんですが、それでもクレイフォード系の接眼部は結構撓みます。

そこで、これまで色々と試行錯誤して辿り着いた長めのL字ステーで鏡筒とドローチューブを固定する方法を用います。重めのカメラや重量級のビームスプリッタを用いるときには重宝しているやり方です。
数ヶ月振りのニワトリ再開_f0346040_18392290.jpg
そして、これをEQ6Pro赤道儀に三連装同架します。

さて、この装備で見事アトラス彗星を捉えることができるでしょうか??


★暗いぞアトラス
早速数ヶ月振りのニワトリ出撃したのは良いのですが、薄雲と月光と光害の影響で肉眼では2等星が見えるか否かというコンディション。無精してファインダーを一本も付けなかったので、さっそくアライメントで苦戦します。やはり数ヶ月のブランクが効いているようです。たかが600mmで基準星のノーファインダー導入ができないとは・・・・。苦闘15分、なんとかズーベを導入し、1点アライメントを完了させました。

問題は、どうやってアトラス彗星を導入するかです。本来はPCなどに彗星の位置推算ができるアプリを入れておき自動導入させれば良いんですが、今回は赤道儀に比較的近傍の既知天体を導入させ、あとはその周囲の星の並びを見ながら望遠鏡が向いている位置を推測し、アトラス彗星がいると思われる宙域を探します。言わば『人力プレートソルビング』ですな。

すると・・・・ああ、いました!アトラス彗星です!!
数ヶ月振りのニワトリ再開_f0346040_19021728.jpg
しかし・・・モノクロ冷却CMOSカメラで30秒も露光してコレかぁ・・・。
空のコンディションが悪いこともありますが予想以上に暗いです。

ともかく、撮影に入りましょう

数ヶ月振りのニワトリ再開_f0346040_19073731.jpg
今回の撮影では、2台のモノクロCMOSカメラでL画像を撮り、1台のカラーCMOSカメラでRGB画像を撮るというものです。撮像制御は2台のノートPCで行い、撮像したデータは有線LANで直接屋内の処理用PC内に保存できるようにしています。追尾はいつもの通り、ノータッチガイドです。
一度撮像が始まったら、あとは屋内のPCからリモートデスクトップで屋外のPCを監視しながらのんびりと待つだけです。
撮像データは下記の通り。

◎ASI1600MMP&ASI1600MM-Cool
 撮像温度:ー10度
 ゲイン:300
 ブライトネス(オフセット)10
 露光:30秒
◎ASI1600MC-Cool
 撮像温度:ー10度
 ゲイン:300
 ブライトネス(オフセット)10
 露光:30秒
 WB:R52・B95

途中で電線が掛かったり明るい雲が通過したり、いろいろとトラブルがありましたが、なんとか撮像には成功したようです。


★画像処理開始
まずは、なにも補正していない状態の画像仮処理(位置合わせ無しコンポジット+デジタル現像のみ)して様子を見てみます。
数ヶ月振りのニワトリ再開_f0346040_19243052.jpg
ダークもフラットも処理していませんが・・・・おお、写ってる写ってる・・・けど酷いなこりゃ(笑)
北天だと実視角相当のピリオディックモーションが小さくなるのでノータッチガイドでも結構良い追尾をするんですが、ホコリの影響と周辺減光が酷いです。また左下方向に相当なカブリが見られますね。

他のカメラも似たようなものでしたので、それぞれのカメラについて
 ダークフレーム:120コマ
 フラットフレーム:120コマ
 フラットダークフレーム:120コマ
をそれぞれ撮り増しして、本処理に移りましょう

①ステライメージ7でダーク・フラット・フラットフレームそれぞれを加算平均コンポジット
②『手動ダーク減算法』でダークフレーム減算
③ステライメージ7の処理でフラット補正
④『クールファイル補正法』でクールピクセル排除
⑤ステライメージ6.5で彗星核基準位置合わせ加算平均コンポジット
⑥FlatAideProで簡易的にカブリ補正
⑦微調整

といったところです。
なお、カラーカメラであるASI1600MCだけ上記の④と⑤の間にGRBGデモザイク(ディベイヤー)処理を挟みます。

数ヶ月振りのニワトリ再開_f0346040_20130012.jpg
フラットはいつもの通りLEDトレース台を最大輝度で発光させて1/3000秒という高速シャッターを切って得たものですが、悪くないですね。
彗星核を基準としたコンポジットもまずまずの精度で実行できたようです。

では、モノクロカメラ2台で得た画像112コマをL画像に、カラーカメラ1台で得た画像61コマをRGB画像として、L-RGB合成してみましょう。

すると・・・

ででん!!
数ヶ月振りのニワトリ再開_f0346040_20191118.jpg
ふむ。なかなか美しいぞアトラス彗星よ。
数ヶ月振りの天体実写としては悪くないなぁ。


★今後の課題
色々と怪しい補強工事を行ったことで、以前に比べるとだいぶ鏡筒の撓みによる追尾エラーは減少してきたようです。
でも、今回惜しいことに3本のBORG89EDのうち、1本だけ残念なエラーが残りました
数ヶ月振りのニワトリ再開_f0346040_20341461.jpg
  ※左:ASI1600MM-P 中:ASI1600MM-C 右:ASI1600MC-C

これは、3本の鏡筒で得た画像をそれぞれ位置合わせ無しの比較明コンポジットしたものですが、カラー画像だけエラー方向が異なっています
数ヶ月振りのニワトリ再開_f0346040_20363955.jpg
実はこの鏡筒だけ(ガイドマウントを介しないためアリガタプレート取り付け位置の関係で)補強方法が異なっています。素人なりに考えると、上記の写真のように接眼部の固定リングの回転自由度が1軸分だけ殺しきれずに残っているのが原因かもしれません。

追尾エラーの画像を強拡大して重ねて比較してみると、
数ヶ月振りのニワトリ再開_f0346040_20411600.jpg
このように、6~7ピクセルほどのズレが生じています。ASI1600シリーズのピクセルピッチは3.8μmなので、これは23~27μm程度のズレが撓みによって撮像面に生じた計算になります。この鏡筒については、補強方法をさらに改善しないといけないなぁ。

どうするかなぁ・・・・・あ!閃いたぞ♪


以下続く・・・のか??


★★★お約束★★★

①カラーカメラのWBが極端な設定になっているのは単にミスです
②あぷらなーとは工学的知識を持ち合わせていないので、撓みの推算とかは適当です
③クレイフォード系接眼部が撓みやすいというのは単に個人的な感想です
④K-ASTECの接眼部補強リングは、本来片面につき2本のネジで固定する設計です
 これを1本のネジで固定すると今回の様な不具合が起こります
⑤笠井のDXマイクロフォーカス接眼部はピントロックによってドローチューブが撓みますが、
 他社製の「ピントロックするとピントがズレる」欠陥を持つ某接眼部よりは扱いが楽だと感じています
⑥ATLAS彗星の今後の光度予測については諸説あります


Commented by te Kure at 2020-04-06 07:55 x
おぉ〜! これは画像処理の大事なお手本になります!
かくもご親切な手順のご説明に深謝致します。
いつでも直ぐに見直せるようにiBookに保存します。

ATLASが期待通りの明るさになら無さそうなのは残念ですね・・
Commented by タカsi at 2020-04-06 10:38 x
こんにちは。
久しぶりの3連ボーグの雄姿にワクワクしてしまいました^^
2連と違い3連はやってみるとすごく大変、。
まるで2連が鼻歌のように思えてきます(笑)
その後の画像処理も大変ですが、何より精度の高い撮影に気を使いますよね。
L/L/Cのアトラス彗星、とても未来を感じました^^
続編に超期待です!
Commented by supernova1987a at 2020-04-06 20:56
> te Kureさん
本当に久しぶりの撮影なので緊張しました。
原理的に北天はピリオディックモーションが出にくいのでノータッチガイドとは思えないほど良好な追尾になりました。
ちなみにカラーガメラのWBはミスしちゃったんですが、フラット補正でうまく戻せてホッとしました。いやー、危ない危ない。
Commented by supernova1987a at 2020-04-06 21:01
> タカsiさん
たしかに三連装を運用している方はほとんどいませんね。とにかく三連装は組み立てから撮影までヒューマンエラーが出やすいので結構ヒヤヒヤします。

今回はファインダー無しで臨みましたが、やはり各筒にファインダーがあった方が初期設定は楽だなぁと反省。次はもう少し暗い空で撮影したいものです。
Commented by にゃあ at 2020-04-07 12:14 x
アトラス彗星、おめでとうございます。最初の写真、すごいISSが撮れたのかと一瞬思いました(笑)さすが3連装はいかついメカメカしさが素敵ですね。これをルーチンにされているあぷらなーとさんはすごいですよ。私もいつかは多連装と思っていますが、いつのことやら。まずはフリップミラーLRGB合成からになりそうです。
Commented by Marshall_555 at 2020-04-07 16:50
こんにちは。
最近、ちっとも天体写真が出てこないな・・私のこと言われてると思いました。(笑)
仕事もだけど晴れてくれないんです。
晴れて撮影出来てれば機材が増えることもないんですが、撮影できないと反動で機材が増えちゃいます。
以前から拝見してますが3連は凄いですね。
やばい・・頭の片隅に想像しちゃってます。(ー_ー)!!
Commented by supernova1987a at 2020-04-11 16:37
> にゃあさん
 メカメカしく機材を撮影するのがすっかり趣味になっちゃいました。もうなんだか撮影効率を追求しているのか、禍々しい機材を追求しているのか分からなくなってきちゃいました。

なにはともあれ、1回だけでもアトラスを撮影できて良かったです。あ~あ・・・。
Commented by supernova1987a at 2020-04-11 16:42
> Marshall_555さん
本当に天気の運が無い数ヶ月でした。
ブランクが長かったので、撮影できるかどうか微妙でしたが三連装の撮影効率のおかげで、なんとか写せました。

本当は、これから機材をどんどん短焦点側にシフトしてアトラス彗星を楽しむ予定だったんですが、まさかここで崩壊してしまうとは・・・・。
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by supernova1987a | 2020-04-05 21:00 | Comments(8)

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