あぷらなーと


あぷらなーとの写真ブログ
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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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スカイメモTの『諸問題』解決♪

★スカイメモTの『弱点』と思いきや・・・

いやー、早とちりとは怖いものです。
先日、新規導入したポータブル赤道儀・ケンコー・スカイメモTですが


その『弱点』として
 ①電圧降下に弱い
 ②バランス崩れに弱い
 ③スマホがないと何もできない
の3点を上げました。

このうち、①に対しては「エネループ×2本内蔵」から「リチウムイオンバッテリーからUSB給電」であっけなく解決しました。
たとえば、こんなバッテリーですね。
f0346040_09525836.jpg
主として、外出先でのタブレットや2in1PCの給電に愛用している、iMutoの20000mAhバッテリーです。


エネループ×2本がおよそ2.8Vのところ、約5Vで給電できる訳ですから安定して当然。

『弱点②』については、以前のエントリーで述べたように重量バランスの崩れの根本原因である「重心と回転軸が一直線上になっていない」ことを正せば回避することが分かりました。

『弱点』③については、仕様上しかたがないと思っていたのですが、
なんと、拙ツイッターのつぶやきに、だいとしぃさんから驚愕のリプを!
f0346040_10083421.jpg
要するに、「恒星時駆動ON」の状態をデフォルトとして『本体に』保存できるというのです!!

これは、早速試してみなければ!!

★・・・と、その前に

ええと、これまで7インチのタブレットを使ってスカイメモT専用アプリを使っていたのですが、手に余る大きさだし、なんかタップの位置精度が悪くて意図したのと違うボタンが反応したりして、どうも使い勝手が悪いのです。とはいえ『電話なんてガラケーで十分だ説』を唱えてきたあぷらなーとが、ついに今年のGWに(本業の業務都合上)買ってしまった初スマホをスカイメモの制御用に使うのは、色々と気が引けます。(万が一遠征先で紛失したり、壊れたりしたら・・・・)

うーん。4~6インチ位の安くて小さいタブレットがあればなあ・・・・と思っていたら、掘り出し物を発見!
おもわず、秒速でポチっちゃいました♪
f0346040_10182726.jpg
ええ。まさかの2台目スマホです。
あ、いや、「ついにおかしくなったか?」などと思わないでくださいよー。
Kyocera製の新品スマホではありますがね、これ・・・。

そのお値段、
なんと6499円!



当然、WIFI環境でしか使わないので、使用料はタダ。

もう、高価な保護ガラスフィルムとかケースとかを買うのが馬鹿らしくなる本体価格。
・・・いったい原価いくらなんだ、これ・・・・。訳が分かりません。

★では、この激安スマホで操作を続行しましょう♪

まずは、スカイメモTの電源を入れてWIFI接続待ち状態に。
次に、スマホ側からWIFI接続先を探しに行ってスカイメモTに接続。
そして、スマホから専用アプリを立ち上げて・・・。
GPSから観測地情報を拾わせたら
f0346040_10350011.jpg
「設定」メニューを開きます。

f0346040_10391475.jpg
「機能保持」をONにします。

※当然、この機能は知ってたのですが、てっきり「アプリ側に保存される」とばかり思ってましたよー。面目ない(汗)。

f0346040_10430228.jpg
天体写真撮影設定メニューに入ります。

f0346040_10472781.jpg
撮影回数は「∞」にセット。
トラッキングレートは「恒星時」をセレクトします。
※ここでは露出や撮影間隔は無視します。(スカイメモT側からカメラを制御する場合のみ必要です)
※北半球モードか南半球モードかは、初期設定時にスマホのGPSから拾った値で自動的に設定されます。
 (手動で緯度を入力しても可)

f0346040_10504414.jpg
「Start」ボタンを押すと、恒星時駆動が開始されます。

※前回の敗因は、まさかこの「Start」ボタンの状態までスカイメモT本体にメモリーされるとは夢にも思わなかった事です。
・・・だって・・・「設定」は保存できたとしても「状態」まで保存できるとは思わんよぉ・・・(言い訳)

ここで、いったん専用アプリを終了させ、スカイメモTの電源も切ってみます。

さて、しばらく待った後、スカイメモTのみの電源をONしてみます。

すると・・・・

ででん!!

いきなり恒星時駆動するやんか!!
素晴らしい♪

ああ、なんということ!

前言撤回。
スカイメモTに死角無し。
『超絶』オススメ機種です♪


※だいとしぃさん、貴重な情報ありがとうございました!
※ケンコー・トキナー公式さ~ん。拙ツイートを何度もリツイートしてくれたのに、ごめんなさい。・・・ウソ情報流してました。(ああ、一言「ちゃうよ」ってリプいただければ・・・・)

P.S.
今までブログメインでしか情報発信してなかったけど、ツイッターも有用だなぁ。
でも、ウソ情報も巡りが早いので発信には気をつけなきゃなぁ・・・・(反省)。


by supernova1987a | 2018-05-27 11:10 | 機材 | Comments(8)

スカイメモTのピリオディックモーション『測定ごっこ』

★よし。だいたい分かった♪

悪戦苦闘していた『新兵器』スカイメモTですが、その挙動を大体掌握しました♪

今後、購入を考えている方もいらっしゃると思うので、ポイントだけまとめますね。

★スカイメモTの『個性』
 ①エネループ2本では安定駆動無理かも
 ②重量バランスの崩れに敏感らしい
 ③スマホかダブレットが無いと何もできない
 ④ネット上で揶揄されるほど精度は悪くない
 ⑤真面目にやれば(結構重たいレンズでも)
  安定駆動する

①電源についての暫定的結論
先日来格闘してきたスカイメモTの『過負荷フリーズ現象』ですが、まず電圧降下に敏感だという結論に至りました。
無負荷の状態で何度か長時間ドライブしてみた結果、電源電圧がおよそ2.4Vを切ったあたりで動作が不安定になることが分かりました。・・・ということは、エネループなどのニッケル水素電池2本直列での安定駆動は困難「かも」知れません。

※アルカリ乾電池が1.5V前後の起電力を持つのに対してニッケル水素電池は1.2V前後の仕様が多い。
※アルカリ乾電池なら大丈夫という意味ではない。アルカリ電池は使い始めるとすぐに電圧が低下してしまう物が多い。
※専用アプリには電圧モニター機能が実装されている。これ、必要だからこそ実装されているのでは?

○その解決法
リチウムバッテリーからUSBで5V供給すると、まるで別物のように安定しました。


②バランス調整について暫定的結論
前回のエントリーで『考察ごっこ』したように、支点とカメラの重心が一直線上にないと不安定になるようです。
重量バランスが崩れた途端、負荷限界を超えて異常動作やフリーズが発生するようです。

※供給電圧によってその挙動には差異があります。

○その解決法
カメラ1台なら、別売りの純正プレートとバランスウエイトを用いるのが早道です。
カメラ2台なら、前回のエントリーで試行したような「プレートの両端にパノラマ雲台」方式が有効なようです。

③コントローラについて暫定的結論
今のところスマホかタブレットがないと何もできない仕様なので、こればかりはどうしようもありません。

○その解決法
打つ手無し(笑)
あぷらなーとは、古くなって使用頻度が下がったタブレット(2012年モデルのNEXUS7)をスカイメモT専用にあてがうことにしました。

※一度恒星時駆動を開始してしまえば、あとはタブレットを切ってもスカイメモは動き続けますが、念のため電圧モニターはしておきたいので。

※WIFIの自動切断やオートスリープには要注意。

※追記)拙Twitterに「設定のメモリー機能で回避できる」との貴重な情報を頂きました! 今度試してみます。


★『限界重量』
   行ってみるぜ!
f0346040_02374780.jpg
スカイメモTに、(一見無謀とも思える)
ニコンAF-S70-200mmF2.8GⅡ+D5000を搭載!!

f0346040_02400809.jpg
重量バランスを取るために使用したパーツは

①ケンコー純正のプレート


②ケンコー純正のバランスウエイト


③UTEBITのアルカスイス互換クランプ&プレート


※この手のパーツを使えば、実質ドイツ式赤道儀になるので、バランスは取りやすくなります。
ただし、望遠レンズの前後バランスを取ることが重要なため、アルカスイスのプレート+台座は必須ですね。

※もっと経済的にパーツを揃えたい方は、スカイウオッチャー社から互換パーツが出てます。
『緑のヤツ』ですね。微動装置のバックラッシュがやや大きいこと以外、純正品と遜色有りませんでした。
ちなみに、微動装置回りは、純正品と仕様が異なります。

f0346040_02544225.jpg
安定してUSB5Vを供給するため、愛用のSUGOIバッテリーを投入。
スカイメモとタブレットを同時給電しても平気です♪

さらに、D5000(はじめD810系以外の全ニコン機)の『100コマ制限』(100コマ連射したら勝手に止まる仕様)を突破するために、エツミのタイマーリモート装置を投入。


今回は30秒露光の200コマノンストップ連射を行いたかったので、タイマーリモート装置のインターバルタイマーを用いて
 ●インターバル33秒
 ●撮影コマ数200コマ
に設定して撮影しました。
インターバルを設定する際はカメラ側で設定した露光時間と実際に露光される時間との差異に注意が必要です。
D810A以外のニコン機は、「30秒露光」に設定すると32秒間露光されるので、若干のデッドタイムも見込んで、インターバルを33秒に設定しました。
カメラ側のドライブモードを「連写」に設定して、通常のリモートコードを「押しっぱ」にする場合と異なり、途中でレリーズOFF信号が飛んでいるため、『100コマ制限』を回避できます。

※あくまでも暫定措置です。今後スカイメモTがさらに安定駆動できればスカイメモ側からのインターバル撮影を試してみます。


★ピリオディックモーションの撮影結果

今回の撮影対象は、こと座のベガ付近
ええ、なにも無いエリアですが、ピリオディックモーションの『測定ごっこ』が目的ですので♪
各種の策が当たり、あの重たい70-200mmF2.8 を搭載して約2時間の駆動を試みましたが、ノントラブルでした!!

(途中雲にやられたので)写りが良いコマ143コマを比較明コンポジットしてみます。
f0346040_03133475.jpg
ピクセル等倍で切り出した画像です。
どうです?とても安定した追尾がなされている事が分かりますね。(前回のエントリーの酷さと比較してみてください。これ、脱調やシャックリやフリーズがゼロですよー!)

以前書いたとおり、この画像から極軸設定エラーに伴う東西方向の固有運動を測定し、メトカーフコンポジットを行います。
東西方向のズレは4718秒間に839.5秒角でしたので、これを赤経方向の時角に直すと1分間あたり0.712秒の移動速度になります。

では、ステライメージ6.5でメトカーフコンポジットしてみましょう。

・・・すると・・・

ででん!!
f0346040_03223683.jpg
おお、とてもキレイなピリオディックモーションではないかー!!
これで約4周期分。
『波形』の安定性は、むしろスカイメモSよりも上かも♪

では、いよいよピリオディックモーションの実測に入ります。
f0346040_03245870.jpg
ピリオディックモーションによるふらつきは約18ピクセルの幅ですね。
ニコンD5000+200mmの場合、1ピクセルは約5.67秒角に相当しますので、これは±51秒のエラーになります。

ただし、撮影域はベガ付近なので、ベガの赤緯:38度47分を用いて、赤緯値補正を掛けます。

※計算方法の詳細は下記のエントリーをご参照ください


その結果、スカイメモTのピリオディックモーションはっ!


±約65秒と推定されました

先日測定したスカイメモSが±50秒ですから、これ大健闘ですよ。

と言うわけで、

<ネットから拾った
 ユーザー様の評判では>
 スカイメモS:±20秒
 スカイメモT:±100秒
という情報に反し、

<あぷらなーとの
 『測定ごっこ』結果は>
 スカイメモS:±50秒
 スカイメモT:±65秒
という結論に至りました。

まあ、測定方法には個人差がありますし、製品の個体差があるでしょうから何とも言えませんが、
・最低4~5周期分の長時間駆動の結果である
・撮影者+測定者が2機種とも同一である
・極軸エラーの影響を加味している
・対象天体の赤緯値補正を加味している
という点で、一応参考資料程度にはなろうかと・・・♪

さて、今回の『測定ごっこ』の結果ですが、
スカイメモS&Tは、そのウオームホイルの
歯数比が144:72=2:1で、
しかもピリオディックモーションの振幅値が結構近い、ってところがミソでして・・・。

★ということは!!


ふはははは!
追尾精度がイマイチとの風評のスカイメモだが、それはそれでよい。そんなもの
「毒をもって毒を制す」
 =『メカニカルPEC』戦法
で、一気に±15秒以下に押さえ込んでやるわっ!!

というわけで、Arduinoマイコンボード用のロータリーエンコーダとか、届いた♪
(あ~あ・・・・ぬ、沼が・・・・)



by supernova1987a | 2018-05-22 23:56 | 機材 | Comments(4)

スカイメモTと『格闘』する

★スカイメモTの性能チェックをしたい♪

先日、スカイメモSについては、そのピリオディックモーションを『測定ごっこ』することに成功しました。

ネット上では±20秒程度との評判でしたが、実測の結果±50秒でした。これが測定方法の差なのか、個体差なのかは分かりません。
ただ、200mm前後の望遠で1時間程度の露光を得る場合でも、30秒露光の120枚コンポジットならノータッチガイドで無問題であることを確認しましたので、十分実用に耐えますね。

さて、では新兵器「スカイメモT」の追尾性能はどうなのでしょうか?


★この赤道儀、手強いっ!!

はじめに申し上げます。
これまで赤道儀を扱ったことがほとんどない初心者の方がスカイメモを購入される場合は、「T」ではなく「S」を熱烈推奨します。

たしかに、スカイメモTは、下記の点において画期的な赤道儀です
 ①非常にコンパクト
 ②スマホやタブレットで全操作が可能
 ③天体以外にもタイムラプス撮影にも使える機能満載
 ④脱着可能な極軸望遠鏡が付属
 ⑤カッコいい
しかし、これ、どう見ても初心者の方がいきなり使いこなせるとは思えないんですよねー。

もし、スカイメモSでデジタル一眼&標準ズームあたりで星座を撮影するのでしたら、話は簡単です。
 三脚に赤道儀をセットしたら
 極軸望遠鏡のど真ん中に北極星を導入して
 カメラを雲台に載せて
 ダイアル式スイッチを「★マーク」に合わせて
 シャッターを切る。
たったこれだけで、『とりあえず』使えます。

これが、スカイメモTになると話は別で、
 ①三脚にセットする
 ②極軸望遠鏡と照明装置を取り付ける
 ③とりあえずど真ん中に北極星を入れる
 ④スマホかタブレットからスカイメモにWIFI接続する
 ⑤スマホかタブレットから専用アプリを立ち上げる
 ⑥天体撮影設定から時間無制限(∞)駆動方式「恒星時」を選択
 ⑦スタートボタンを押す
 ⑧シャッターを切る
・・・と、いい加減な撮影でも最低これだけの操作が必要です。
しかも、(個人的にはココが最大の弱点と感じているのですが)スマホかタブレットから命令を出すまで、赤道儀が動きません。(電源スイッチを入れてもWIFIの待機状態になるだけで、駆動はしない。)

さらに、今回試し撮りしてみて気づいたのですが、結構電源電圧と重量バランスにシビアで、モーターに負荷がかかりすぎるとすぐにフリーズしちゃいます。


★スカイメモTを用いた失敗例

BORG60ED+0.85×レデューサ+D810Aで試し撮りした画像をトリミングしたのがこちらです。
f0346040_17442947.jpg
露出は30秒の一発撮りなのですが、恒星がジワジワとズレた後、ギャッと飛んでまたジワッとズレているのが分かると思います。たった30秒ですから、極軸の設定ミスとかピリオディックモーションではありません。その証拠に、上の画像を撮影した直後には
f0346040_17542143.jpg
このように十分な追尾が行えてます。
だいたい、数コマごと(2~3分ごと)に『暴れる』印象ですね。
また、特にカメラを2台搭載したときなどは、ある程度駆動した段階でエラーを出して止まっちゃいます


★面白くなってきたじゃないか!
え?
「なにそれ、使い物にならないじゃん」
ですと?
たしかに初心者の方ならこれは大ダメージかも知れません。
でも、あぷらなーとは
『転んでもタダで起きたと思いたくない』
が信条ですから、むしろ、やる気が出てくる訳ですよー。

よし、なんとかして見せましょう!!


★問題を切り分ける

色々と調べてみた結果、原因は3つの要素が絡み合っているらしいことが分かりました。

①電池の消耗に弱い
②重量バランスの崩れに弱い
③内部のギアの挙動がなんかおかしい

①については、単3乾電池4本駆動のスカイメモSと異なり、そもそもたった2本で駆動しているわけですから、予想されたことですね。できるだけ満充電のニッケル水素電池を使うことにするしかありません。(もしくはUSBで給電)

問題は②と③です。


★重量バランスの崩れについて
だいたいポータブル赤道儀と言えば、こんな搭載をイメージしますよね?
だって、昔からスカイメモNSを使ってきた身としてはごく自然な搭載方法なんですが・・。
f0346040_18073265.jpg
赤道儀にプレートを付けて雲台2台にカメラを搭載するというオーソドックスな方法。

ところが、本来こんな搭載方法はダメなんですよねぇ。
f0346040_18085317.jpg
いくらバランスを合わせていても、日周運動を追いかけている内に、こんなふうにプレートが傾いてきますよね(イメージカットなので東西が逆だぞというツッコミはご容赦)。するとスカイメモTはモーターの警告ランプを点滅させてフリーズしちゃいます。

でも、これはスカイメモTが悪いのではありません
そもそも、こんな搭載方法自体がダメで、パワフルな赤道儀(特にDCモーターではなくステッピングモーター仕様機)は『無理矢理駆動できてる』に過ぎません。

すこし『考察ごっこ』してみましょう。
厳密な計算を持ち出すまでもないのでしょうから、今回は小学理科を使って考えてみます。(中学理科では剛体力学は扱えない)
f0346040_18175309.jpg
バランスを調整済みで、かつ水平状態にある2台のカメラは、上の図のように時計回りのモーメントと反時計回りのモーメントが釣り合ってます。
(※モーメント:回転させる作用のこと。支点から重心までの距離×重さで表せます。)

ところが、例えばこのままプレートが右に傾いていくと
f0346040_18205056.jpg
こんな風になって、各重心から支点までの距離(重力の作用線に垂直に測ります)が変化してしまい、時計回りのモーメントが残ってしまいます。
その結果、モーターに負荷がかかってしまうという訳ですね。


★回避方法は普通の天体望遠鏡の構造にヒントが

では、この現象を軽減するにはどうすれば良いのでしょうか?
それは、ズバリ
「2つの重心と支点が一直線上になるように配置する」
です。

さきほどの搭載図を下記のように改良してみます。
f0346040_18290392.jpg
重心と支点が一直線上に配置されました。
そうすると、この状態でプレートが右に傾いても・・・・
f0346040_18301616.jpg
このように、モーメントは残りません

そもそも赤道儀に搭載した天体望遠鏡ってこういう構造ですよね?
 左のカメラ:鏡筒
 プレート:赤緯体
 支点:極軸
 右のカメラ:バランスウエイト
と解釈すれば、ちゃんとこうなってます。
それを、ポータブル赤道儀にカメラを搭載する時だけ変な搭載の仕方をしちゃったんですから妙なことが起こっても当然ですね。

<補足>
※スカイメモNSのようにモーターがパワフルな赤道儀は、こんなこと考えなくても強引に駆動しちゃいます
※雲台は好きな方向には動かせません。赤経方向はプレートのみで、赤緯方向は雲台の水平軸のみを使う必要があります
※雲台に取り付ける位置はカメラの重心の真下でないと意味がありません。


★内部のギアの挙動が・・・・(泣)

えーと。はじめにお断りしておきます。
これは、あくまであぷらなーとの個体の特性であって、流通している製品全てがこうだというわけではありません。
そもそもユーザーが内部を開けちゃダメ・・・絶対。

えーと、気づいちゃったんですよねー。
変な駆動をした瞬間とか、フリーズ寸前に『異音』がしてるのを。
そうですね・・・たとえるなら
 ○正常時:「カカカカカカカカカカカカカカ・・・」
 ○異常時:カカカカカコッカカカカカコッ・・・」
こんな感じ。

なんだよ、そのコッて?!

・・・・で、コッソリ中を覗いてみることに・・・・
f0346040_18441318.jpg
・・・で、タブレットから手動でモーター駆動命令出して内部の動きを観察。
f0346040_18453969.jpg
クリアランス、適切そう。
ネジの緩み、なさそう。
異物混入、なさそう。
インクリメンタルエンコーダ(モーターの制御用)、スリット欠け無し。
グリスの状態・・・ちょっとアヤシい。

・・・ん?!
とあるギアが時々『クネっ』と妙な動きしてるじゃないか!
異音は、コレか!

・・・・仕方ないので、チョロッと調整してみました。

・・・治った!!

※個体差だと思うので、詳細は書きません。
変な症状が出た方はまずメーカーさんにご相談を♪


★というわけで・・・・

紆余曲折ありましたが、結局スカイメモTのシステムは再構築しました。
ええ、いくつかパーツを追加する羽目になりましたが・・・・。

ビクセンの短めのプレートとパノラマ雲台
UTEBITのパノラマ雲台
SUNWAYFOTOのアルカスイスプレート
HAKUBAの変換ネジ
を組み合わせて、カメラ2台同架パーツを組んでみます。



いや、パノラマ雲台とかは、別にビクセンの高級品でなくて良かったのですが、あまりにも『カッコいい』のと『保険』の意味合いで1個はこちらに・・・(笑)

すると・・・

ででん!!
f0346040_11593157.jpg

怪現象すべて解消っ!!
めでたい♪

さて、楽しくテスト撮影行ってみるかな♪
・・・・・と思ったら曇った!!
あ~あ、上手く行かないなぁ・・・・。


★★★お約束★★★
☆今回の不具合は、あくまであぷらなーとの個体のお話です。
☆素人なので、どのギアをどう調整したかの具体的質問にはお答えできません。
☆純正パーツ+αでも同等のシステムは組めます
☆アルカスイス系のプレートにはメーカーごとに微妙な寸法差があるため相性によっては固定できない場合もあります。
☆カメラネジ系の変換アダプタはメーカーにより差異があるため、試行錯誤が必要です。
☆さらに良い方法は、ジンバル雲台を用いる方法と思われます。
 これだとフォーク式赤道儀になりますね。

by supernova1987a | 2018-05-20 19:37 | 機材 | Comments(13)


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