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あぷらなーと
文系寄りの元理系(?)
「天体」「マクロ」「実験ごっこ」その他諸々の科学写真が大好きな HN:あぷらなーと が いろんな写真ネタをのんびり語ります。あまり気合い入れすぎると続かないので、「ぼちぼち」いきます。
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カテゴリ:機材考案( 13 )

『にせBORG』の作り方

※ご注意※ 久々にヘビのように長い記事です。
(いつか誰かが必要とした時のために書き記した禁断の魔道書)


★『誰得だよ?』とはいうものの
いや、決して、な・・・『仲間』を増やしたい訳じゃないんだからねっ
とりあえずファーストライトに成功した『三連装にせBORG:ナローハンター』ですが、実はこのために新規購入した部品はほとんど無いんですね。大半のパーツは既存の機材をバラして調達した物。
・・・ということは、毎回出撃前に、膨大なBORGパーツが詰まった自称『宝箱』からパーツをゴソゴソ引っ張り出して組み立てるわけですなぁ。

今後、いざと言うときに組み立て方や調整のキモを忘れると被害甚大(通常の3倍!)なので、ここらで組み立て方を(自分のために)まとめておこうかと



★まずは必要パーツ一覧
えっ?
「自分用のメモのくせに、パーツ一覧から?」
ですと?
いやー、ほら、ひょっとしたら『悪い病気』が感染して「うむ。私も作ってみるか。」ってなる方がいるかも知れないじゃないですかー。

と言うわけで、数え切れないほどの試行錯誤の末にたどりついた『最終解』をご紹介しましょう。

ちなみに『別解』は、にゃあさん↓あたりがお詳しそうですよ(笑)。

※何度拝見してもにゃあさんの○○ゴスティーニ風『広告』、面白すぎ♪


・・・さて、行きますよぉ♪


ででん!!

<あぷらなーと流『にせBORG』制作パーツリスト>
f0346040_18465770.jpg
★左列前から
 ①ケンコーACクローズアップレンズNo4
  ※ACタイプ以外は不可。ACタイプでもNo3は不可。
 ②BORG(7508)2インチホルダーS
  ※(7500)M6キャップネジ×2でねじ穴を塞いでおくこと
  ※延長筒単独での転用は不可(レンズが付かない)
  (7458)+(7457)の追加が必要
 ③BORG純正フード(ディスコン)
  ※普通の延長筒や52mm径カメラレンズ用フードで代用可
★左から2番目の列前から
 ④BORG(7603)M57/M60延長筒S
 ⑤BORG(7761)M57ヘリコイドDXⅡ
 ⑥BORG(7509)2インチホルダーL
  ※(7500)M6キャップネジ×2でねじ穴を塞いでおくこと
  ※(7604)M57/M60延長筒Lで転用可
★左から3番目の列前から
 ⑦BORG(7504)2インチホルダーSⅡ
  ※他にも色々と代用品は考えられる
 ⑧M57互換の接写リング
  例えば、SODIAL マクロ撮影エクステンションチューブ(ニコン用)
  ※下記リンク参照(ニコン用以外はM57ではないので不可)
  純正の延長チューブでも可だが、できれば細かく長さが変えられる方が吉
 ⑨BORG(7108)マルチフラットナー1.08×DG
  ※ほとんどの対物レンズに適応しちゃう魔法のパーツ(お高いけど)
★左から4番目の列前から
 ⑩BORG(7352)M57回転装置DX
  ※無くても良いが多連装なら写野合わせに便利
 ⑪⑫BORG(7065)マルチバンド60
  薄めの鏡筒バンドなら何でも可
★右端
 ⑬INOPONアルカスイスクイックプレート
 ※同様のものなら何でも可

というわけで、合計13個のパーツで作ります。
ええと・・・総額は・・・計算しちゃダメ、絶対!(笑)


★対物部の組み立て
まずは、①と②を接続します。
f0346040_19403620.jpg
次に③を接続します。
f0346040_19415488.jpg
※純正フードはすでに販売中止されています。
単なるM57延長チューブでも代用となります。
また、ミニBORG50や45をお持ちの方は、そのフードが合致します。

これで対物部が完成しました♪



★鏡筒部の組み立て
④⑥⑤の順に接続します。
f0346040_19452136.jpg
f0346040_19463405.jpg
⑨フラットナーの調整可能範囲いっぱいまで引き出します
f0346040_19492447.jpg
ここでは300mm対物レンズ用の位置になっていますが、あとでバックフォーカスの調整で250mmに適応させます。
ヘリコイドに⑨フラットナーを接続します。
f0346040_19510528.jpg
これで鏡筒部が完成しました♪



★接眼部の組み立て
⑩⑧⑦の順に接続します。
f0346040_19541159.jpg
f0346040_19545643.jpg
これで接眼部が完成しました♪


★鏡筒バンドの取り付け
鏡筒部に⑪⑫を接続します。
実は、鏡筒バンドは
 1:鏡筒を保持する
 2:ヘリコイドのガタを防止する
 3:ヘリコイドのストッパーとして機能する
以上3つの重要な役割を持たせています。
特に多連装式望遠鏡の場合、露光中に撓みが出ると手に負えませんので。
※似たような役目を持つパーツがK-ASTECさんあたりから販売されていますね。

まず、ヘリコイドをいっぱいに伸ばして、それと干渉しないように⑪鏡筒バンドを仮止めします
f0346040_20011628.jpg
次に反対側に⑫鏡筒バンドを装着します。
f0346040_20045717.jpg

★鏡筒部・接眼部・プレートの接続

まずは鏡筒部と接眼部を合体します
f0346040_20345833.jpg

⑪鏡筒バンドにプレートを取り付けます。
f0346040_20081546.jpg
⑫鏡筒バンドにプレートを接続します
この際、2インチフォルダーの口より後ろにプレートがはみ出さないように気をつけないとカメラと干渉します。
また鏡筒バンドのねじ穴破損を防ぐため、鏡筒バンドは軽く締めた状態でプレートを取り付ける必要があります。
f0346040_20362274.jpg
さらに、鏡筒バンドの上面ねじ穴とM57回転装置の固定ネジの位置を一致させておくと、カメラの回転角合わせ楽になります。
f0346040_20403991.jpg


★対物部の合体
対物部・鏡筒部・接眼部を合体します
f0346040_20412908.jpg
これで『にせBORG』本体が完成しました♪
f0346040_20424475.jpg
なかなか精悍でカッコいい・・・と思うのはあぷらなーとだけ?


★冷却CMOSカメラの接続
あぷらなーとの場合、ナローバンドフィルタは、あらかじめ冷却CMOSカメラのスリーブ内に固定してあります。
ホコリの侵入防止とオペレーションミスの防止のためです。
f0346040_20451438.jpg
では接眼部にカメラを装填します。
この際、カメラ全面とスリーブの間にスキマができないように注意します。
f0346040_20462041.jpg
次に、回転装置を用いてカメラの『水平だし』を行います。
ASI1600シリーズはカメラ本体に乾燥剤ユニット装着用のキャップがあるので、それを目印にして鏡筒バンドのねじ穴→回転装置ネジ→キャップが一直線になるように調整しています。
f0346040_20474454.jpg
これで『にせBORG』完成です!
f0346040_20500454.jpg
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冷却CMOSカメラを取り付けるとカッコよさが増しますね♪
慣れれば3分で組み立て可能です。
あとは、片手でつかんでアルカスイス台座へ装着するだけ!
f0346040_20521448.jpg
ちなみに、ピントを合わせるときは、必ず⑪鏡筒バンド(前側)のロックを緩める必要があります。
このロックがヘリコイドのクランプを兼ねているからです。逆に、ヘリコイド自体のクランプネジは締める必要はありません。

おしまい♪

よし、これで遠征先で『作り方』忘れてもこのページを見れば大丈夫だなぁ(笑)



★さて・・・と
これにて『三連装・にせBORG:ナローハンター』の開発プロジェクトもめでたく終了
お次は、どのプロジェクトに手をだすかな??

ちなみに以前公言した「2018年にやりたいことリスト」は・・・
①「クローズアップレンズ転用の望遠鏡」を『4連装』にしてナローバンド撮影。
②『フルアーマーBORG』のテスト撮影。
③『3板式CMOSカメラ』を構築して遊んでみる。
④簡易分光望遠鏡を作り「自宅周辺の光害」のスペクトルを測定してみる。
⑤トリウムレンズを放射線源にして「突発的ホットピクセル」の正体に迫ってみる。
⑥グローバルシャッターを用いて、夜空全体がフリッカー現象を起こしているか調べてみる。
⑦『光害チョッパー装置』の設計に入る?
⑧シンクロトロン輻射を起こしている星雲の偏光状態を調べてみる。
⑨簡易的なハルトマンテストで手持ちの機材の収差曲線を描いてみる。
⑩オフアキシスガイダーならぬ『オンアキシスガイダー』のテスト運用開始。
⑪8ヶ月計画で『アマチュアの壁を越えてみるごっこ』プロジェクト始動。

うーん。我ながら『魔道書の目次』みたいに邪悪なリストだなぁ。
でも、若干の内容変更はあったものの、半分以上はやっつけたぞ・・・。



え?
「あれ以後、光害チョッパーが進展していないが?」
「完成した三板式の実写結果はどうしたのだ?」
「メカニカルPECとかいう物も開発中と聞いたが・・・」
「秘策くるりんぱ撮法って取り組んでなかったか?」
「スペクトロヘリオグラフの構築はどこ行った?」
「すばる並みの流星弁別能力の件は?」
ですと?

うえーん・・・難航してますぅ(笑)


by supernova1987a | 2018-09-06 07:51 | 機材考案 | Comments(12)

三連装『にせBORG』出撃③

★1600円対物レンズの性能とやらを
先日来取り組んでいるクローズアップレンズを対物レンズに転用して自作した『三連装にせBORG』ですが、なかなか良い感じです。

せっかくですから、ファーストライトついでに、色々とチェックをば・・・。


★焦点内外像のチェック
アクロマートレンズは、本来メインの波長を設定してその波長に関しては球面収差とコマ収差が出ないように設計されています。ええ、たいていは人間の目の感度が高い黄色か緑の波長でしょうね。・・・でも、ナローバンドでの星雲撮影で一番効いてくるのはHαの赤なんですよねぇ。しかも『アクロマート』といってもクローズアップレンズはそもそも近接撮影時にもピントが合うようにする『カメラ用の老眼鏡』ですから、それ単独で対物レンズとして転用するような『変態チックな用途』は考慮されていないハズです。

・・・というわけで、今回は撮影準備作業がてら星雲撮影時にメインとなるHαの波長域について焦点内外像をチェックしてみました。

すると・・・
f0346040_14041060.jpg
 ※Hα域の焦点
f0346040_14042253.jpg
 ※Hα域の焦点

うむ。
完璧ではありませんが、意外に健闘してると思いませんか?
ちなみに内外像の形が一致すれば球面収差ゼロのパーフェクト鏡です。

まあ、そのうち詳細は『検証ごっこ』するとして、今回はこれで良しとします♪



★周辺部の星像はどうなのだ?
ええ、当初は2種類のクローズアップレンズだけを組み合わせて作っていたんです・・・が、ナローバンド撮影の場合、思いの外実用になりそうだったので、すこし本気出しちゃって禁断の宝具「BORG純正マルチフラットナー」を装着。これはもう旧ザクにビームライフル持たせるような反則技(笑)。
本来フラットナーと撮像素子の間隔を色々と試行錯誤しないとダメなのですが、今回は時間が無かったので『適当』に調整。

それでも・・・
f0346040_14145072.jpg
 ※コンポジット後に2×2ビニングしてから等倍チェックしたもの

調整不足とスケアリングズレ(?)の影響で周辺部は少々流れていますが、大元が1600円レンズなので大健闘と言えるでしょうね。



★何コマくらい撮らないとダメ?
あぷらなーとの基本的戦闘スタイルは、
 ①ノータッチガイド
 ②短時間露光
 ③多数枚コンポジット
という『お手軽・邪道流撮法』です。
この場合、露光時間に相当するのは撮影枚数です。当然沢山撮れば撮るほどクオリティは上がってくるハズなのですが、一体何枚くらい撮れば実用になるんだろう・・・と。
ええと・・・実は、明るいはずの北アメリカ星雲だったんですが、30秒×120コマでも「ちと足らない」という感触だったんですよ。・・・炙り出すと荒れちゃう・・・っていう。


ふっふっふ。
そんなこともあろうかと、実はコッソリ240コマ分撮影していたのだよ。ああ、無論三波長全てについて・・・だ。

さて、120コマと240コマとで差は出るか・・・??

・・・ででん!
f0346040_14270904.jpg
 ※左:120コマコンポジット 右:240コマコンポジット

よし、ペリカンの顔付近も・・・
ででん!!
f0346040_14264570.jpg
 ※左:120コマコンポジット 右:240コマコンポジット

おお。全然違うなぁ~。
要するに、一番写りやすいHαナローであっても2時間くらいの総露光時間が必要ってことか・・・・。
でもこれ3波長全部撮影してたら、1対象だけで1晩かかっちゃうよー。しかも途中で絶対に子午線またいじゃう

ふはははは。
そのための『三連装』なのだ!
北アメリカ星雲め、通常の3倍の速さで一気撮りする魔道兵器の威力を思い知るがよいわ!
(もういいって・・・)

はい。
2時間の撮影時間でゲットしたHα・SⅡ・OⅢ合計720コマのライトフレームを全て用いて画像処理をやり直してみました。せっかくですから、個人的に好きな色合いを探ってみました。今日のお気に入りは、ズバリ『AOS+OSAリバースのミックス』

すると・・・
ででん!!!
f0346040_15035678.jpg
おお
同じ対物レンズを使った前回のシステムの戦果↓と比べてみよう・・・
f0346040_21233184.jpg
f0346040_21234867.jpg
圧倒的じゃないか、我が三連装は!


これにて『三連装にせBORG:ナローハンター』実戦用兵器に昇格決定です!
めでたい♪

1600円のクローズアップレンズを何枚も買う酔狂な人はいないと思うけれど・・・これだけ遊べれば、流石に元が取れただろう(笑)。


★★★懺悔コーナー★★★
実はフラットフレームを一切撮っていなかったので、周辺部の色むらとかはNikCollectionのコントロールポイントを使って強引に修正してます。
たしかに、フィルム時代でも暗室で焼き付け中に印画紙の上に手をかざして覆い焼きとか焼き込みとかは多用してましたよー。でもねぇ・・・デジタルでコレやると、なんだか悪いことした気分・・・・。直感的に作業しちゃうと再現性が薄れるからかなぁ・・・。
ま、天体写真といっても所詮は『お遊び』なので良しということで(笑)

by supernova1987a | 2018-09-05 07:44 | 機材考案 | Comments(6)

三連装『にせBORG』出撃②

★紆余曲折の後・・・・

ここまで長かったのですが、
「ケンコーの1600円クローズアップレンズを対物レンズに見立てて自作した望遠鏡で星雲を撮る」
という、無茶なプロジェクトが一応の成果を出せました。

すこし振り返ります♪

①ことの発端
子供の頃、虫眼鏡でカメラを自作。
高校生の頃まで色々と試行錯誤。

②ブログを始めてから
ネタ用に色々と試行錯誤を再開。

昼間撮影用としては、市販レンズよりも後ボケが柔らかい良好な描写をすることを確認

お花写真用として実戦投入します。

③天体用にならないか試行錯誤
まずは、ACNo2を用いて月面を撮影することに成功♪

続いて、ACNo4+デジタル一眼で星雲を撮影することに成功♪

このあたりで三連装化を思いついたり・・・・

昼間の風景でナローバンド撮影のシャープネスを確認したり・・・

ナローバンドで月面を撮システムを構築してみたり・・・

突然、三板式を構築してみたり・・・

ギャグのような様式を追求してみたり・・・

ようやく三連装+ナローバンドの様式に落ち着いて出撃開始♪

ついに、ネタで無く実際に有用なシステムに進化しちゃいました。



★さて、カリフォルニア星雲から処理するとしようか
台風接近前の千載一遇の晴れ間を用いて、『あこがれの』カリフォルニア星雲を撮影しました。

●対物レンズ:ケンコーACクローズアップレンズNo4
 ※口径50mmF5アクロマート相当
●補正レンズ:BORGマルチフラットナー
●フィルター:Hα・SⅡ・OⅢの各ナローバンド
●カメラ:ZWOのモノクロ冷却CMOSカメラASI1600MMシリーズ

・・・で、これを3セット作って三連装化。
要するに、「通常の3倍の速さで撮影できる」という魔道兵器なのです!


●架台:ケンコーEQ6Pro赤道儀+笠井のピラー脚グランデ
●アライメント:『架空一点アライメント』
 ※あくまで自己流ですが、恒星時追尾中に赤緯モーターが動くのが嫌いなので常に1点アライメントしかしません。
●ガイド:ノータッチガイド
●撮像温度:0℃
●ゲイン:300
●露光:30秒
●形式:モノクロ16bitFITS
 ※12bitのデータにスキマを入れて16bit化したもの
●撮影枚数:120コマ×3セット
●ダークフレーム:過去に撮影したものを転用
●フラットフレーム:なし

では、いよいよ処理してみます。

f0346040_00080863.jpg
 ※左:Hα 中:SⅡ 右:OⅢ

うーん。OⅢは淡いなぁ。トータル1時間露光でも何にも写らないや。


★いよいよSAO合成してみます

①ステライメージ6.5で下ごしらえ
②NikCollectionで階調とノイズ処理
③ステライメージ7でカラー合成
④NikCollectionで微調整

という『やっつけ仕事』ですが・・・・・

ででん!
f0346040_00122557.jpg
おお、1600円対物レンズとは思えない、ディテール感ではないかっ!
良い感じです。

マスク処理やレイヤー処理はしていませんし、そもそもフラット補正もしていないので、さすがに『極彩色』は望むべくはありませんが、良いんです。
あぷらなーとはナローバンド初心者。こんだけ写っただけでもウレシイ♪


★暫定的結論
①ナローバンドなら対物レンズはアクロマートでも十分っ!!
②三連装の撮影効率は高いっ!!

ふはははは。
(せろおさんのコメントにもあったとおり)
「モビルスーツの性能の差が戦力の決定的な差ではない」
ことを確かめてやったわ!


★★★お約束★★★

・本エントリーは、EDやフローライトなどの高級レンズ(いわゆるアポクロマート)を否定する主旨ではありません。
・安物対物レンズが何でも使える訳ではありません
・色収差は大丈夫ですが、球面収差が残っているとボケボケになります
・像面湾曲はフラットナーなどで補正する必要があります
・補正レンズ系は相性により盛大にゴーストが出る場合があります
・オートガイド+ディザリングを行わない場合『縮緬ノイズ』が不可避です。
 その場合、カメラの個体差に応じた対処法を工夫する必要があります。


by supernova1987a | 2018-09-04 07:57 | 機材考案 | Comments(6)

流星か?人工衛星か?②

★疑惑の『流星像』
先日の『三連装ガチBORG・グランデ』によるナローバンドで撮影に成功した(と思われる)流星像について、「人工衛星ではないか?」との疑惑が勃発したため俄然面白くなってきました。
ええと・・・ここで
「せっかく喜んだのに、流星じゃないの?」
とガッカリしたり
「否、俺が流星だと言ったら流星だっつーの!」
とムキになったりするのは、ごく正常な方々の反応
その点、天邪鬼あぷらなーと
「むう。面白くなってきた!」
と(ブログのネタができたことに)大喜びしちゃうのですねぇ(笑)



★一般的な見分け方は・・・
さて、では流星と人工衛星は、どのようにすれば見分けられるのでしょうか??
一般的な手法としては、次のような方法が考えられます。

●典型的な流星像
f0346040_03065604.jpg
 ※2001年のしし座流星群にて、あぷらなーと撮影

いきなり超弩級の流星(大火球)ですが、下記の典型的特徴があります
①途中で色が変化している。(緑→赤)
 これは流星本体が通過している間に励起された大気の様子に変化が起こったためです。
②軌跡が一様では無く太くなったり細くなったりしている。
 これは、流星の明るさ変化(やバースト)によるものです。一部、痕(励起された大気が漂った物)が重なって写った部分もあるかも。

f0346040_03130368.jpg
 ※2001年のしし座流星群にて、あぷらなーと撮影
上記の特徴に加えて、
③放射点(輻射点)から飛び散るように全ての流星が発生している
これは特に流星群に見られる特徴です。複数の流星の軌跡を延長して一点で交われば良いという訳ですね。


●典型的な人工衛星像
f0346040_03220979.jpg
 ※2017ふたご座流星群時にあぷらなーと撮影
この像には、先ほどの特徴が見られません。また、よく見ると下記の特徴があります
①軌跡の両端が鋭利に切り取られている
特に終端が、『細くなっていない』のですね。これは、光跡自体がそこで終わったのではなく、カメラのシャッターによって光跡が『切られた』ことを示唆します。その証拠に、このカットの直後に撮影したコマには・・・・
f0346040_03281416.jpg
このように、次のコマに『続き』が写っています
流星の場合、その寿命は1秒足らずですので30秒程度の露光の中でも『完結』するのですが、人工衛星はゆっくりと飛ぶので複数のコマにその『動き』が写ってしまうのですね。



★時々紛らわしいケースが・・・

さて、次のケースはどうでしょう。
f0346040_03344024.jpg
流星らしき現象が左右2個写ってますね。
このうち左側は、さきほどお見せした人工衛星そのものです。
問題は右側で、しし座流星群の例で見たような極端な光度変化や色の変化は見られません(ふたご群の特徴)。
ただし、軌跡の両端は細くなっており、その光度変化も(開始点と終点とで)非対称になっていることと、他の流星と輻射点が一致することで、ふたご座群の流星であると判断しました。

このように、肉眼で観察していれば(その飛行スピードから)一目瞭然なハズの流星と人工衛星も、写真に写った後だとその仕分けに結構難儀します。



★・・・で?
問題の写真はコチラなのですが・・・
f0346040_03412900.jpg
ナローバンドで撮影しSAO合成したものなので、この際色の変化はいったん無視してください。
軌跡の両端は細くなっていますが、まだ油断できません人工衛星の中には、単純に軌跡が伸びるだけではなく、上記の写真のように中程が急激に明るくなるタイプもあるからです。たとえば、イリジウムフレアと呼ばれる現象がそれで、衛星本体が装備しているミラー状のパネルに太陽光が反射して『一瞬光る』のですね。

一応、今回のケースでは、励起された希薄な大気中の酸素が発光する禁制線の波長を弁別できるOⅢナローバンドフィルタで撮影した像の解析から、
f0346040_02240180.jpg
このように、短痕(流星通過後に発生する残光のようなもの)と思われる微細構造が検出できたので、暫定的結論としては『流星だ』としたいところですが・・・。




★プロの研究結果を拝見する♪
今回の一件で、なんか論文はないのかなー?と徘徊していたとき、国立天文台の面白い記事を見つけました。

これ、すんごく面白い研究です!
(なんで今まで気づかなかったのだろう・・・)

上記の記事の中から興味深い部分を要約してみましょう。

 ①人工衛星の高度は500km程度
 ②流星の高度は100km程度
 ③恒星にピントを合わせると流星は『近すぎる』ので『ピンぼけ』になる
 ④流星のピンぼけ量は角度にして13秒程度
 ⑤人工衛星のピンぼけ量は1秒以下

このように発光高度の違いから生じるボケ量の差から弁別できるというのです!!
要するに『人工衛星の軌跡は細い』『流星の軌跡は太い』のですね。

「ほほー。じゃ流星の軌跡は13秒程度の幅を持っているのかー。」
と思った皆さん
・・・ちょ、ちょっと待ってー!!
これ、明らかに『妙』なのですよー。
例えば、600mm程度の焦点距離の望遠鏡にASI1600MMなどの冷却CMOSカメラを接続して撮影した場合、1ピクセルが1.2秒程度となります。すると、流星の軌跡の太さは10ピクセル以上・・・・。そんな馬鹿なっ!
いくらなんでも、そんな極太にはなりませんよー。

ふっふっふ。
ますます面白くなってきたじゃないか♪



★久々に『考察ごっこ』発動
ま、要するに光跡の太さから流星と人工衛星を弁別できるというのは口径8mを誇るすばる望遠鏡だからであって「我々アマチュアの貧弱望遠鏡ではムリ」ってことを考察してみようというわけです。

え・・・?
「分解能の違いだろ?」
「F値の違いだろ?」
「カメラの性能だろ?」
ですと?

いやいや、どれも関係ないのですよ。恐らく。

では・・・。今回は、中1理科の凸レンズ」と「中2数学の一次関数」および「中3数学の相似」だけを使って『考察ごっこ』してみます。(ごめんなさい。三角比だけは使わせてください。)
f0346040_04101174.jpg
上記のように、
 D:対物レンズの口径
 f:対物レンズの焦点距離
 d:被写体(流星)までに距離
 x:流星の実像が写る面までの距離
 b:流星のピンボケ量(ボケの直径)
と定めます。
簡単のため、使用する対物レンズは無収差の単玉薄肉レンズだとし、流星本体の大きさは無限小だとします。

すると、上の図から
x=fd/(d-f)
であることが分かります。
この場合、無限遠の恒星にピントを合わせた場合の焦点シフトは
x-f
で求まります。
また、この場合のボケ量(ボケの直径)は
D(x-f)/x
となりますので
ボケ量(ボケの直径)を角度に変換すると
atan(D(x-f)/2fx)
となり、これをラジアンから秒に変換すると
3600・180atan(D(x-f)/2fx)/π
と求まります。

さて・・・あとはEXCEL君に頑張ってもらいましょうか♪



★10cmF5の望遠鏡の場合
f0346040_04360995.jpg
計算結果は上図のようになりました。
このように被写体(流星)の高度が高くなればなるほど、ボケの量が小さくなっていき、すばるの研究結果で想定されていた高度100kmだと、そのボケ量はわずか0.2秒に過ぎないことが分かりました。
コレじゃ、ASI1600MMの1/6ピクセルですから、検出は不可能!!



★ボケ量と口径の相関
では次に、高度100kmの対象を撮影した場合のボケ量について、口径を変えた場合の変化を推算してみます。
すると
f0346040_05143040.jpg
このように、対物レンズの口径に比例してボケ量が増加することが分かりました。
高度100kmで発光する流星を撮影した際のボケ量は
口径10cmの望遠鏡だと0.2秒角に過ぎないが、口径約8mのスバルだと約17秒角にもなる
ということが推測されました。

うむ。
これは国立天文台が発表している「約13秒角のボケが観測された」という結果とオーダーレベルで非常に良い一致を示しますなぁ♪


★17秒と13秒の差は何なのだ?!
所詮中学レベルの理科と数学しか使っていない『考察ごっこ』なので、オーダーが合うだけで立派だとは思うのですが、念のためもう少し詰められないか考えてみました。
これは、そもそも円状のボケ像が撮像素子上を動いた場合、濃淡ができるのではないかという考えです。
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イメージ的には、光跡の中心は前後に幅のある太ペンで書かれたようなもので、光跡の端っこは細ペンで書かれたようなものではないかと。

ちとEXCEL君でシミュレートしてみます。
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するとこんな風に、軌跡の中心から離れれば離れるほどその輝度(濃度)が低下することが示唆されました。
そう考えると、より暗い流星像になればなるほど、その軌跡周辺部は検出が難しくなり軌跡は細く見えることになります。
国立天文台発表の約13秒角という値が今回推算した約17秒角よりも少し小さいのはごく自然なことなのかも知れませんね♪

※追記:
上記仮定の下でFWHM(半値幅)を求めると約14秒となり、すばるの観測結果と良い一致をみます。



★というわけで、今回の結論
あぷらなーとが撮影した『流星』の軌跡が、すばるの研究結果で示された結果よりも著しく細いのは、決して矛盾しない♪(流星である可能性を否定できない)
要するに、単に口径が小さすぎただけ(笑)。ええと、カメラ好きの方に分かりやすい例えで言えば、すばるとくらべてBORG89EDは超小絞りなので「被写界深度が深すぎた」というイメージ。だから前ボケ(流星の軌跡ボケ)が生じなかった・・・と。


うひー。疲れた~。
ここまで考察ごっこして、『画期的な観測方法』を閃いたのだけれども、今回はここまで♪

え?気になりますか?
それは、もう
「BORG89EDを3本使って、すばる並の弁別能力を叩き出す!」
という、またまた変態チックなアイディアですよー。


★★★お約束★★★
あぷらなーとは流星の素人なので、今回の『考察ごっこ』は単なる遊びの域を出ません。回折の影響やシンチレーション(シーイング)の影響は加味していませんし、計算ミスなどが潜んでいる可能性もあります。

国立天文台発表の「流星本体の『太さ』が数ミリ」という画期的な結論表記に関しては、クロスセクション(衝突断面積)とかミーンフリーパス(平均自由行程)について勉強された経験の無い方には誤解を招く表現なのかも・・・・?
そのうち元論文をきちんと読んで記事を書くかも知れません。

by supernova1987a | 2018-08-26 06:08 | 機材考案 | Comments(4)

『フルアーマーBORG』三連装化完成!?

★なんぞ、この禍々しいシルエットは!?
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ええ、まあタイトル自体でネタバレしちゃってるわけですが、ついに完成です♪

ででん!!
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Hα+SⅡ+OⅢ+Hβ+RGBの合計5チャンネルを同時露光するという、魔道兵器『三連装フルアーマーBORG』が完成しました。

★第1砲身:Hα+SⅡ
 対物レンズ:BORG89ED(キューブビームスプリッタ装着)
 補正レンズ:Pro1DーACクローズアップレンズNo3
 Hαカメラ:ASI1600MM-Pro+Hαナローバンドフィルタ
 SⅡカメラ:ASI1600MMーCool2号機+SⅡナローバンドフィルタ

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★第2砲身:RGB
 対物レンズ:BORG89ED
 補正レンズ:BORG純正マルチフラットナー
 RGBカメラ:ニコンD810A+LPS-D1光害カットフィルタ
 ※光学ファインダー+電子ファインダーのダブル装備

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★第3砲身:Hβ+OⅢ
 対物レンズ:BORG89ED(キューブビームスプリッタ装着)
 補正レンズ:Pro1DーACクローズアップレンズNo3
 Hβカメラ:ASI1600MM-Cool初号機+Hβナローバンドフィルタ
 OⅢカメラ:ASI1600MCーCool+OⅢナローバンドフィルタ

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ふはははは。
右腕完治のあかつきには、この新兵器でHα・SⅡ・OⅢ・Hβ・RGBを一気に制圧してくれるわー!!



★『お披露目式』にまさかのゲストが・・・・

昨日完成したばかりのこの魔改造兵器のお披露目に、特別ゲストがご来訪
鋭い考察と明快な解説が素敵なブログ「ほしぞloveログ」のブログ主Samさん、ご令嬢Natsuさん、ご子息Sukeくんです♪


負傷しているあぷらなーとの右腕がアレなので、実際に稼働して見せることはできませんでしたが、丸亀名物「福福餅」(ふくぶくもち)をつつきながらの談義、天文機材の話題から始まり、昆虫ネタ、音楽ネタ、讃岐うどんの秘密や、怪談話(?)まで、いやー面白かったです!

それにしても、NatsuさんSukeくんともに天文を嗜まれているようで頼もしい限り。対象の高齢化が危惧されているアマチュア天文界においてまさに期待の超若手ですねぇ。お話ししているだけで聡明さがにじみ出ているお二人さん。おっさんあぷらなーとの天文道楽は『妙な』方向に進んでいるので、惑わされることなく、清く正しくがんばってくださいねー。

いつか実際の観測でご一緒できたらなぁ・・・うーむ。
腕が完治したら今度はこちらから富山に出撃しましょうかねぇ♪
いや、マジで(笑)。

by supernova1987a | 2018-07-22 18:21 | 機材考案 | Comments(13)

『ど変態魔道』に復帰→秘密兵器完成!?

★一瞬、『変態』からの脱却を夢想したけれど

ま、あくまで「天体写真マニア」であって「天文機材マニア」を目指している訳ではないよなー。
という訳で、一瞬『魔改造兵器』を封印した画像処理とかやってみたんだけれど

・・・はっ!
否!あぷらなーとは、こんな芸風ではない

「誰もが考えつかない」か、考えついても「馬鹿らしくて実行しない」ような魔改造兵器を投入しなければ『ど変態』の名が泣くというもの。

というわけで、入院中に秘密裏に設計していた新兵器制作プロジェクトを発動してみた。


★なんぞ、これ!?

ええ、今回もまた一段と『禍々しい』魔改造兵器ですよー。

ふっふっふ。
さすがに、誰も「制作時間30分」とは思うまい。

出でよ、渾身の新兵器っ!



ででん!!
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えっ?
「何がなんだか訳が分からない」
ですか・・・。

では、少しずつ種明かしを・・・。


★対物レンズは・・・

先日来傾倒している『にせBORG』方式に則り、ケンコーのACクローズアップレンズNo4を対物レンズにしました。
口径50mm・焦点距離250mmのアクロマートですなぁ。


★カメラは・・・

ASI1600MM-Pro×1機
ASI1600MM-COOL×2機
合計3機の冷却CMOSモノクロカメラを実装!
・・・で、なんとこの3台がタイムラグもパララックスもなく同時露光されるのだー、


★フィルターは・・・

Hαナロー×1
OⅢナロー×1
Hβナロー×1
の3種類を実装済み。
ええ、いわゆるハッブルパレット系よりはRGBに近い構成です。


★そして心臓部は・・・

今回の新開発兵器のキモはココです。
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自作ビームスプリッタ2機を相対角度45度ズラして連結!
ええ、無偏光タイプのスプリッタじゃないので、こうすることで偏光の影響を最小限に止める作戦ですな。

・・・で、このダブルビームスプリッタによって、入射光が3分割されてそれぞれの冷却CMOSカメラへ送られるという仕掛け。
ちなみに入院中にウンウン唸りながら悩んだのが、この「偏光の影響で像が消える」であろう現象の回避(軽減)法でした。

★いざテスト撮影に出撃!!
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え?
「右腕が動かせない状態で、どうやって作ったのか」
ですかー。

そこはぬかりなく、右腕の手術前に「力が必要な箇所」だけは仮組みして並べてたんですよ。

しかも、入院中はリハビリの先生から指示されてた自主トレ(すげー痛い)を毎日3回欠かさず実施して、その他の健常部分は(許可を得て)1日4回筋トレ。
精密ドライバやPC等も左手だけで操作できるように日夜特訓♪(先日、利き腕を使わずに食べられる『串刺し』病院食を紹介しましたが、実はすでに左手でお箸も使えるようになってたりします。)
万が一転倒すると2週間の治療の全てがパーなので、患部に負担を掛けない転び方を練習して、左右の脚についても片足だけでも重心バランスが崩れないよう体幹トレーニングを欠かさなかった訳でして・・・。

そして、(ココが一番大事な部分ですが)左手だけでの機材制作中に手が滑った場合は、それがレンズやカメラであっても絶対に落下途中にキャッチしようせず「まずは見捨てる」精神力(笑)。


★・・・で??

何をする魔道兵器なのか?

ええと・・・ほら、ビデオカメラの世界では、昔から有るじゃないですかー。
ベイヤー配列(など)による解像度低下の影響を避ける『三板式カラーカメラ』などというチートなヤツが。

★★★以下つづきます★★★



by supernova1987a | 2018-07-08 19:42 | 機材考案 | Comments(22)

逆襲!?何と戦ってるんだか②

★オリジナル機材の楽しみは・・・

実用性があるかどうかは別として、オリジナル機材の楽しみは、色んな用途に合わせてその形態をチェンジできることですね。
というわけで、『にせBORG』企画第2弾を発動させることに・・・。


★今回セレクトしたパーツは!!

今回は、夜晴れることを期待して、下記のネタを合体してみることにします。
①対物レンズにはACクローズアップレンズNo2を!

このクローズアップレンズは、ディオプトリが2つまり焦点距離が500mmあります。
要するに口径50mmF10のアクロマートですなー。
このレンズ、単独でも結構良い像を結ぶんですが、今回はさらに『味付け』をしてみます。

②接眼部にはオリジナルビームスプリッタ装置を!

あぷらなーとがこの装置を考案・作製してから1年以上が経過しますが、今のところ他に類を見ません。
(単なる自慢。でも実はちょっと寂しい)
メリットとしては、
 ・鏡筒が1本で2本分の働きができる
 ・輝度情報と色情報を同時露光できる
 ・動きや回転を伴う天体でも色ズレが出ない
 ・地上の風景でもパララックスが生じない
といったところでしょうか。

③撮影の方式はOⅢナロー+RGBの同時露光に!

前回の『変態企画』で試したところ、存外にOⅢナロー+RGBの合成がシャープだったので、今回もこの手法を取り入れて、ビームスプリッタに「ASI1600MMM-Pro+OⅢナロー」とASI1600MC-COOLを同時装填してみましょう。

★せっかくですから『広告』も(笑)
ででん!!
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わはははは。
こりゃ禍々しい(笑)
ああ、また『魔界』の扉を開けてしまった。
ちなみに、インチキ製品名を「ルナ・スナイパー」にするか「アルテミス・アーチャー」にするか(どうでもいいところに)悩んだというのは内緒。
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赤道儀はスカイメモSにビクセンのパーツを組み合わせたものをチョイス。
これなら片手でヒョイヒョイ運べますし、月追尾モードも選べるのがうれしい。
それに、ASI16002台の『赤缶』とのカラーマッチングが素晴らしいので・・・。

そろそろ各パーツの光路長を『体が覚えてきた』ようで、組み上げた直後に月に向けると一発でピントが来ました♪

★ファーストライトは半分失敗

いや、ホントはシャープな月面をゲットしようと企んでいたんですよー。
でも、途中から薄雲が全天に広がっちゃって、MM-Proのピントチェック用画像を撮影しただけで店じまい(涙)
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MCと同時露光を始める前に曇っちゃったので、肝心のORGB合成はできず。
でも、薄雲がかかってて、シーイングも悪い中の月面としてはまずまずかなあ。
なにしろ、今回も1900円前後の激安対物レンズですもんねぇ。
うん。今後の撮影が楽しみ♪

P.S.
「あぷらなーとは赤が好きなのか?」
いえ、ホントは黄色が大好きなんです。
ほら、ニコンって黄色のイメージを多用するし、昔愛用していたカタディオプトリックカセグレン「ミザールのアルテア15」は鏡筒が黄色だし。
ああ、でも近年は「黄色の鏡筒」というと「タカハシのイプシロン」の意味になっちゃいますね。
でも・・・・

ん?・・・なんか荷物が届いたよ?

来た!
(にゃあさんから情報をもらった刹那に無意識に)ヤフオク入札してて、結局落札しちゃった「BORG89ED対物レンズ(絶版の白モデル!)」
ええ、これで『まともな対物レンズ』も3個揃いました!!

右腕の怪我が治ったら、BORG89ED×3本+ビームスプリッタ×2機にASI1600×4機とD810Aを装填して・・・

Hα+OⅢ+SⅡ+Hβ+RGBの5チャンネル同時露光システム
を降臨させるのじゃー!

ええ。手術の後、右腕に握力が戻るまでの間は、三連装『にせBORG』で練習しますとも♪

ふはははは。
全ては計算通り(・・・ホントか??)

by supernova1987a | 2018-06-04 11:58 | 機材考案 | Comments(13)

『メカニカルPEC』開発プロジェクト始動♪

★なんだ、この『邪悪』な機材は!?

こんにちは。
すっかり『ど変態・魔道』に墜ちちゃった あぷらなーとです(笑)。

先日のエントリーで、せっかくポチったスカイメモTが手持ちのスカイメモSと合体したというネタを書きました。
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怪我のストレスでついにおかしくなってしまったと思われるといけないので・・・・
・・・よし。どうやら『真意』を公開する時がやって来たようだ。


★ピリオディックモーションの周期
赤道儀は天の北極(地球の自転軸)を中心に1日で一回転させる装置です。
要するに、天体の日周運動を自動追尾するための道具ですね。
ただし、実際には加工精度などの関係で完全に追尾することはできません。
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たいていは、こんな感じで、東西方向に往復運動をしてしまいます。
上の写真では上下方向が東西です。(水平方向への移動は極軸セット時の誤差による運動)

この(機構上回避できない)往復運動のことを「ピリオディックモーション」もしくは「ピリオディックエラー」とよびます。このピリオディックモーションにより極軸をいくら正確に合わせても東西方向への追尾エラーが残りますので、長時間露光は不可能になります。そこで、ガイド星を監視して誤差をリアルタイムで補正する「オートガイダー」や、一度測定した誤差を覚えて見込み補正する「PEC」などという技術が生まれたわけですね。ちなみに、あぷらなーとが大好きな「短時間露光・多数枚コンポジット」も基本的にはピリオディックモーションの回避のための便法です。

さて、ピリオディックモーションはその名の通り、周期的な運動を示しますが、その周期は赤道儀のウォームホイルの歯数によって決まります。原理的には、ウォームホイルの「歯」が1つ通過するごとに1往復しますので、ウオームホイルの1周を24時間(ホントは約23時間56分)と見なせば、

24時間÷歯数

で、およそのピリオディックモーションの周期が計算できます。
たとえば、スカイメモSやGP-Dにように歯数144枚の赤道儀なら

24(時間)×60(分)÷144(枚)=10

となって、約10分を1周期としたピリオディックモーションがあることが分かります。


★ここ10年来の妄想
ほら、あるじゃないですか。「毒をもって毒を制す」っていう素敵な言葉。で、あぷらなーとは10年ほど妄想していたわけですよー。
「同程度のピリオディックモーションを持つ赤道儀を互いに逆回転させれば、ピリオディックモーションを機械的に相殺できるのでは?」
という珍妙なアイディア。

ただし、同じ仕様のウオームホイルをそのまま互いに逆回転させてしまうと結局前にも後ろにも進まなくなっちゃいますので、ここで工夫が必要となります。
それは・・・
「歯数の比が1:2になっているウオームホイルを組み合わせる!」
というアイディアです。

たとえば、歯数144枚の赤道儀のピリオディックモーションは約10分、歯数72枚の場合は約20分の周期を持ちます。

ここで、歯数144枚の赤道儀を倍速で日周運動と回転させ、その先に歯数72枚の赤道儀を2倍速で回転させると、ピリオディックモーションの周期は一致しますが、日周運動方向への追尾運動は残る計算となります。あとは、位相を微調整すれば・・・・ゴクリ。という訳ですね。


★ついに出た「歯数72枚の赤道儀」!
ここで意外と難儀するのが、歯数の比が1:2となる赤道儀のペア探しです。
あぷらなーとの手持ち赤道儀は、ミザールAR-1・ビクセンGP-D・ケンコースカイメモSなど歯数144枚の物が多いので、
「どっかから歯数72枚の赤道儀が出てこないかなー」
と心待ちにしていたのですよー。・・・でも、どこからも出てくる気配が無い・・・。

ところが
ケンコーの最新ポータブル赤道儀「スカイメモT」の仕様を見て、口から心臓が飛び出しそうになりました。
「で、でたー。歯数72枚の赤道儀っ!」
これは、もう行くしかないでしょー。
(我ながら『軍拡終了宣言』撤回のための、なんという苦しい言い訳・・・)

スカイメモSとスカイメモTのピリオディックモーションをごく簡単にシミュレーションしてみると、こんな感じです。
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ブルーのSに対してオレンジのTは周期が2倍になっていることが分かりますね。

ここで、S倍速で回転させ、T倍速回転させると・・・・

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こんな感じになることが予想されます。

うむ。
これを組み合わせれば・・・・・・!


★『魔改造機』降臨♪

というわけで、完成しましたよ。こんな『魔改造』機が・・・♪

ででん!!
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スカイメモSの先端にスカイメモTを同軸接続するという、マル秘・合体作戦。
名付けて『メカニカルPEC』赤道儀♪
うーむ。我ながら邪悪な機材だ(笑)。

★雲間をついてテスト撮影してみる

いや、ホントは分かってるんですよ。
 ○ウォームホイル以外に起因する短周期エラーも大きい
 ○厳密に同軸接続は困難なので、極軸が合わない
 ○エンコーダも無しでどうやって位相調整するの?
 ○そもそも耐可重量超えちゃうよ
ええとね・・・・
これは単に「好奇心」を満たすための『実験ごっこ』なの!

幸い、昨夜は少し晴れ間が広がりました。
チャンス到来です。

よし。今こそ降臨せい『メカニカルPECマシン』よ!
そして10年来の疑問を晴らすがよいわーっ!

・・・ごめんなさい。
ちと、最近、ブログの文体が乱れてますね。
たぶん怪我のストレスがそうさせるのでしょう(笑)

と言うわけで、実写テストやってみました

すると・・・

ででん!!
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※ミニBORG60ED+純正レデューサ+ASI1600MC-COOL ゲイン137+30秒露光を繰り返したものを比較明コンポジット処理してピクセル300%表示
※注:縦の伸びではなく、左右の往復運動を比較するための画像です。

肝心のS+T合体バージョンだけ途中で雲とにわか雨にやられて泣く泣く中断しちゃいましたが、ある程度の傾向は掴めてきました。

まだ位相の調整を追い込まないとダメですが・・・
本邦初(?)の珍アイディア『メカニカルPEC法』
これはこれで、なかなか面白いではないか♪

★★★お約束★★★
○『メカニカルPEC』とは、単にあぷらなーとの造語です
○強風のため、比較画像はあくまで『参考記録』にすぎません
○諸々の影響を計算に含めるまで定量的な記述は避けます
○メーカーの意図したトルクを超過している恐れがあり、危険です
○実際のピリオディックモーションは結構いびつになるものです
○素直にオートガイドとか電子的なPECに行った方が楽ちんです


by supernova1987a | 2018-05-04 10:52 | 機材考案 | Comments(10)

『にせBORG』日中試写(息抜き♪)

★せっかくの連休突入ですが

怪我した右肩のせいで重い機材は運べないし、入院+手術の時期が先に伸びたし、
まあ、やることが無いわけですよ。
ついでに天気も悪いし・・・・。

ちなみに主治医の先生からは
「腱をつなぐ手術に備えて少しずつ周辺の筋肉をほぐし肩の可動範囲を広げておきなさい」
とのお達し。お注射とお薬で痛みを和らげておいて、少しずつストレッチをして肩をほぐす毎日。
軽い物なら持てるので、少しだけ気晴らしを・・・・。

★『にせBORG』なるもの

ケンコーのACクローズアップレンズはとても便利なパーツでして、下記の3種類の用途が考えられます。

 ①本来の用途であるマクロ撮影用(カメラ用レンズの前に取り付ける)
 ②望遠鏡のフォーカルレデューサへの転用(望遠鏡とカメラの間に入れる)
 ③望遠鏡の対物レンズへの転用(望遠鏡の対物レンズと交換する)

このうち、あぷらなーとが特に気に入っているのが、③でして、
例えばACクローズアップNo4なら、それだけで
口径50mm・焦点距離250mmのアクロマート屈折望遠鏡の代用になります。
レンズ以外の部品としてBORGのパーツを用いますので、外観は完全にBORG。名付けて『にせBORG』です♪


さらに2枚のクローズアップレンズを使って②+③の役割をもたせると、そこそこ良い感じの望遠レンズになるんですねー。
しかも、結構後ボケのとろけ具合が素敵なんですよー。

※ニコンのVR70-210mmF2.8やミニBORG50と比較したボケ具合はこちら↓
最近だと、にゃあさん も色々と研究されてます。

ううっ、誰ですか?
「善良なる にゃあさんを『ど変態・魔道』に引きずり込んじまったのか!?
「おのれ悪魔めっ!」
なんて言っているのは!(笑)。


では久々に組んでみるとしますか、『にせBORG』望遠レンズ♪


★何度も試行錯誤した身なので組み立ては一瞬♪

ま、こんな感じで、
 ACクローズアップNo4を対物レンズに
 ACクローズアップレンズNo3をレデューサに
それぞれ見立てます。
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で、組み上げると・・・・


ででん!!
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超カッコいい『にせBORG望遠レンズが完成♪

どうです?
まさか対物レンズとレデューサ合わせて3500円足らずという爆安機材には思えないでしょう??


※注:ナローバンド撮影における天体望遠鏡のレデューサとしてNo3を用いる場合は、ノーマルのACではなくPro1D仕様のNo3を用いないとゴーストなどが発生することを確認しています。この場合は少し高価↓になります。



★早速、お花を『ニワトリ』♪

早速、満開のツツジを狙ってみましょう。
今日は曇り空ですが、個人的にはピーカン(快晴)よりも曇天の方が魅力的に写ると感じています。

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※ニコンD610+自作望遠レンズ ISO800・絞り優先オート RAW キャプチャーNX-Dで現像 少しトリミング

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※ニコンD610+自作望遠レンズ ISO800・絞り優先オート RAW キャプチャーNX-Dで現像 少しトリミング

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※ニコンD610+自作望遠レンズ ISO800・絞り優先オート RAW キャプチャーNX-Dで現像 少しトリミング

うむ。やはり曇天は『天然レフ板』、光が良く回るなぁ。
『にせBORG望遠レンズ』の威力で後ボケもトロトロ♪
 なかなか良い感じです♪

ま、細かいことを言えば(ペッツファール条件の計算とかしていないし・専用設計でもないので)周辺の像の流れや像面湾曲は残っているのだけれど、普段使いなら全然問題ありませんね。
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※ニコンD610+自作望遠レンズ ISO800・絞り優先オート RAW キャプチャーNX-Dで現像 ノートリミング

ボケを活かした構図なら、フルサイズデジカメでノートリミングでもご覧の通り↑

どうです?
あなたも、 『ど変態・魔道』 もとい 『望遠レンズ自作ごっこ道』に足を突っ込んで見たくなったでしょう!?
・・・うひひ。


★★★酔狂な方への重要なご注意★★★

※ACクローズアップNo3は決して対物レンズには用いないでください。
 すさまじい球面収差が出て使い物になりません。 

※対物レンズとして有用なのは(あぷらなーとの個人的経験上)ACNo2・ACNo4・ACNo5の三種類です。

※球面収差が出るのなら「アクロマート(AC)」ではなくて「色消しレンズ」じゃないのか?
 というツッコミはNGです。
 本来の用途と異なりますので、無茶言っちゃいけないでしょう(笑)

※『後ボケがトロトロ』ということは、たいていアンダーコレクション気味であることを示すので、
 前ボケはウルサくなる傾向にあります。

by supernova1987a | 2018-05-02 12:07 | 機材考案 | Comments(8)

『光害チョッパー』製作プロジェクト その⑤

★回らないことには始まらない

PLフィルタを使って光源の明滅に同期させるという『光害チョッパー』製作プロジェクト
恐らく世界初の暴挙だよなぁ・・・うひひ。面白れー!
・・・などと悦に入っている場合ではありません。
とにかく、ジャンクHDDから摘出したスピンドルモーターを回すことができなければ何も始まりません。


★探せば、先人が見つかるもので・・・
メカにもエレキにも弱い あぷらなーと が全てを自力で解決するのはムリっぽかったので、ネット上から情報をかき集めてみました。
・・・すると幸いなことに、「似たようなこと」を考えている先人達が見つかりました
いえ、もちろん『光害チョッパー』についてではなくて、『HDDのモーターをPWM制御する』方ですが・・・。

無断で引用するのは気が引けるのでリンクは張りませんが、
 三相スピンドルモーターの仕組みについて解説されている方
 モーターをPWM制御するための回路図を考案されている方
 Arduinoで制御するためのスケッチ(ソースコード)を公開されている方
そして、各種部品のメーカーさんが公開しているデータシート・・・

・・・とりあえず、かき集めた資料とマニュアルを数時間みっちりと読み込んで、お勉強。
よし。だいたいのイメージは把握したっ!!


★手持ちの部品で同様の回路を構築する!
手持ちのArduinoスターターキットの中に入っている部品+αで構築するため、厳密に同じ部品は揃ってないわけですが、とりあえず、トランジスタとダイオードと抵抗を組み合わせて三相スピンドルモーター制御用の「ハーフブリッジ」を構築してみます。

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・・・で、コイツをArduino互換マイコンボードから制御できるように接続。

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上の2本はパワー供給、下の6本がPWM信号の供給ラインです。

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変なところでショートしてたり極性をミスってないか、入念にチェックして・・・・
慎重にHDDのモーターに接続。
先人の知恵をお借りして作製したスケッチ(コード)をコンパイルしてマイコンボードに転送して、電源ON!

すると・・・

ででん!!

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回ったーっ!!
うひゃー。むちゃくちゃ嬉しい♪

なにせ、「超・苦手分野」でしたからねぇ。



★ホントは、何度も失敗しました

白状すると、回路とスケッチ(コード)が完成してから、実際にモーターが回るまでには、相当の時間を要しました。
何度も回路をチェックして、スケッチ(コード)のバグをつぶしても、モーターがウンともスンとも言わない・・・・。
もう、泣きそうになったとき、ふと
「ブレッドボード(ハンダ不要基板)が不良品ではないか?」
と思いついて、Arduino互換ボード(Elegoo製)のスターターキットに付いてきたブレッドボードではなくて、
念のため購入していた『信頼の日本製』:サンハヤトのブレッドボードに取り替えて回路を組み直したら、あっけなく動きました

さもありなん。
なにしろ、各部品をサクッと差し込むだけの基板ですからねぇ。
よほど品質管理が良くないと接触不良とか起こるよなぁ。

サンハヤト 恐るべし!!

とにかく、
『光害チョッパー』制作における最大の障壁、ついに突破です。
めでたい♪


P.S.
「ん?なんかHDDが前のと変わってね?」
ですと?
もう・・・するどいなあ。
実は、日立のヤツは三相モーターなのに信号線が4本あって困惑(どれがコモンなの??・・・ううー時限爆弾を解除する警官の気持ち。)
さらに悪いことに、手持ちのテスターが2台とも故障してたので推定も不能で、結局上手く制御できなかったの。

・・・で、シーゲート製の7200RPMハードディスクを分解してみたら信号線が3本だけだったので鞍替え、という顛末でした♪

★★★補足★★★
フィルタを回転させるためには、まだいくつかの関門があります。
電源電圧の最適値を探したり、高速回転させるためのパラメータを試行錯誤したり、脱調を防ぐ工夫が必要だったり、課題は山積です。
場合によっては、トランジスタなどの交換も必要かも知れません。


by supernova1987a | 2018-04-30 20:14 | 機材考案 | Comments(6)


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