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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お気軽撮影のポテンシャル

★脱『変態』とは言うものの・・・
先日のエントリーで、へんてこな(変態的)機材無しの『清く正しい手抜き撮影』でオリオン座大星雲付近を試し撮りしてみましたが、さすがはD810A+サンニッパ。思いの外良く写ってました。

・・・で、今回は、少し『邪道』に走ってみます。
いえ別に秘技を繰り出すわけではなくて、「もっと手を抜いてみる」という遊びです。



★前回からの変更点
前回手抜きしたのは撮影時のみ。いざ画像処理の段階では色々といじくったのですが、
今回は同じ素材(169コマ)を用いてさらに手抜きしてみます。具体的には・・・
 ①ダークファイルを引かない
 ②フラット補正しない
 ③RAW現像は純正のNX-Dに丸投げ
ただし
 ④オリオン座大星雲付近だけ強トリミングしてみる
という遊びです。

え?

「うけけけ、そりゃ無理。フルサイズの利点は拡大率を抑えて見かけ上の画質を向上させられるところ。それを捨てた上で補正もやめたら解像感も出ないしノイズでボロボロだぜ。」

ですか?

まあまあ、そう言わずにやってみようではないですか。



ででん!!
f0346040_03214737.jpg
これにNikCollectionで味付けすれば・・・
f0346040_03162054.jpg
画像復元もレイヤー処理もしてないけど、もうコレでいいんじゃね?的な・・・(笑)。

ま、特に(ダーク減算やフラット補正などの)技法を用いなくても、ノータッチガイド+短時間露光の多数枚コンポジットならこの程度は楽勝で写りますよーってことですね。昔買ったサンニッパとかサンヨン(今回はF4に絞ったので)とかが眠っている方、この冬はカメラ用の望遠レンズでオリオン座大星雲でも狙ってみません?


★★★お約束(というか補足説明)★★★
①D810Aはニコンデジカメの中ではノイズが(ホットピクセルもアンプノイズも)異常に少ないと感じます。
②ニコン純正現像ソフトNX-Dには「アストロノイズリダクション」があり、これを用いると簡易的にホットピクセルが消せます。
③NX-Dのベースになったと『思われる』シルキーピクスには②の機能はありません。
④純正ソフトを用いる限り、色合いなどは恐ろしく簡単に調整できますが、ステライメージで修正は掛けています。
⑤ちなみに撮影時のパラメータは「高感度ノイズ低減:しない」「長秒時ノイズ低減:しない」「アクティブDライティング:弱め」「ホワイトバランス:晴天」「ピクチャーコントロール:ニュートラル」「ISO:400」「露出:30秒」「F値:」「画質:ロスレス圧縮RAW(14ビット)」です。


P.S.
などと油断させておいて、水面下では(とうとう国立天文台のFITS解析ソフト「マカリ」を投入♪)ダークノイズの『解析ごっこ』が着々と進行していたり♪
f0346040_03492024.jpg
f0346040_03493768.jpg
だって・・・NX-Dが延々とバッチ処理している間、ヒマなんだもん(笑)


by supernova1987a | 2018-10-16 07:03 | 天体写真 | Comments(7)

たまには『変態性』の低い(?)ニワトリを♪

★最近、天気が悪かったとはいえ
ここ1ヶ月半ほど、クローズアップレンズ転用の三連装『にせBORG』の開発ごっこや、人工星テスターによる回折現象(?)の検証ごっこや、ダークファイル減算についての考察ごっこ等々、『変態性』の高い課題がどんどん捗っています・・・・・が。

ちがうー
「天文」ってこんな遊びじゃ無いッ!


★たまには心に潤いを与える天体観測をしてみよう
ほら、天体写真と言えば、ガイド鏡のレチクルを凝視して延々モードラのコントローラをポチポチ押し続けること(半自動ガイド)が必要で、観望と撮影の両立とか絶対無理だった20世紀の天文少年は、夢見ていたのですよー。
「いつか、勝手に追尾エラー補正とか自動レリーズとかしてくれて撮影の間はのんびりと観望できる時代が来ないかなぁ・・・」
って。正直、がんばって貯金して赤道儀+モータードライブを買ったのに追尾エラーがあるとか、子供心に詐欺かと思った。

あれから○十年、今では機材の進歩(というか主に情報処理関連機器の進歩)でその気になれば機械が勝手に天体写真を撮ってくれる時代。
よし、
たまには『変態ネタ』封印して、PC無しの天体写真撮影+のんびり観望とかやってみるか!

当然、狙うのは超メジャー天体




★今こそ出でよ、真っ当な機材っ!
パソコンもオートガイダーも・冷却カメラも・ヒーターも・電子ファインダーも・自動導入アプリも・ナローバンドも・ビームスプリッタも・・・ぜーんぶ無しッ!
今夜は『変態性ゼロ』のお気楽ニワトリを目指します。

というわけで
ででん!!
f0346040_18002874.jpg
庭に常設しているEQ6Pro赤道儀にニコンのサンニッパD810A・・あとはレンズの中にLPS-D1フィルタ
今夜の撮影機材はコレだけっ♪

①アライメントなんてしません。
 ※コントローラが恒星時駆動状態にするために1点アライメント機能は走らせますが、位置合わせをせずにエンターボタン押すだけです。
②自動導入もやりません。
 ※300mmの焦点距離+フルサイズ一眼なら、ファインダーすら不要です。
③バーティノフマスクも使いません。
 ※色収差があるレンズはむしろハロの出方をライブビューで見た方が正確だったりするので・・・。
④オートガイダーやPECやディザリングも使いません。
 ※短時間露光の多数枚コンポジットねらいです。きちんとダークを引けば追尾エラーが累積しても『縮緬ノイズ』が出ないことが分かりましたもの。
⑤段階露光もしません。
 ※ISO400・F4・30秒露光ならさすがにサチらないでしょう(笑)

撮影しようと思い立ってから、わずか20分で全セットアップが完了!!

どうです?
「はじめて星座写真をポラリエとかで撮る初心者並のステージ」にサンニッパとD810Aを投入しちゃうという潔さ♪

さて、赤ハロではなく青ハロが出る位置(あぷらなーと好み)にサンニッパのピントを持って行ったら、D810Aを無限連写にセット。
あとは、ほったらかし(笑)



★D810Aが無限連写している隙に・・・・
なんだかんだ言って、近年操作系統が多くなりすぎて撮影中にのんびり観望とかやったこと無かったんですよねぇ。
今回は、極限までシンプルかつ信頼性が高い(失敗しようがない)陣容なので、安心して観望しますかねぇ。

うむ。
2年間休眠していた笠井のカプリ102EDよ、今こそビデオ三脚に載って蘇るが良い!!

ででん!!
f0346040_18282856.jpg
口径10cmのEDアポに双眼装置+広角アイピースの組み合わせ
これはもう、よく見えないわけが無い
f0346040_18301890.jpg
では、撮影ターゲットと同じオリオン座大星雲M42をじっくりと眺めてやりますかねぇ♪

さて、見え味はどうか?

・・・・・

ぐはぁ、すんごい臨場感!
み、見えすぎるッ!!

もう、30分もオリオン座大星雲を見つめてしまった(笑)。

撮影は約1時間30分ほどかかるので、その間、のんびりと冬の星雲星団を堪能できました。



★・・・で、撮れたの?
ま、サンニッパとD810Aですからねぇ。オリオン座大星雲くらい楽勝で写るんでしょうけれど、この組み合わせは初挑戦。
ちなみに1コマの画像はこちら
ダークやフラットも補正せず純正NXDで現像してレベル調整だけしたもの。
f0346040_18392380.jpg
天文少年時代だったら、これでビックリ仰天ですね。
だってISO400で30秒って・・・・。恐ろしい時代になったものです。


★だが、その先がある
さて、この日撮影したオリオン座大星雲付近の写真は・・・・
 ①30秒露光のライトフレーム169コマ
 ②30秒露光のダークフレーム208コマ
 ③1/8000秒露光のフラットフレーム186コマ
 ④1/8000秒露光のフラットダーク160コマ
合計723コマのRAWファイルです(しめて25GBなり)

ASI1600などの冷却CMOSカメラと違ってFITSに変換するだけでも膨大な時間がかかっちゃうのですが、半日かかって暫定的処理が完了。

すると・・・

ででん!!
f0346040_18480335.jpg
ま、恒星の色が出てなかったり、フラットが決まってなかったり、星雲の色が浅かったり・・・とツッコミどころは満載ですが・・・
手抜き撮影でこれだけ写れば、十分じゃないか♪

誰ですか?
「これ、ある意味『変態』」
って笑ってるのはー。

P.S.
あぷらなーとも元「昭和の天文少年」ですので、今風ではないけれどこんな感じの(フィルムっぽい)テイストも捨てがたいなあ♪
f0346040_22495498.jpg


by supernova1987a | 2018-10-14 18:53 | 天体写真 | Comments(14)

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)

三連装『にせBORG』出撃

★以前、冗談半分に・・・・
ナローバンドフィルタを用いれば安物対物レンズでも実用になるのではないか??
そんな疑問から、ケンコーのACクローズアップレンズNo4を対物レンズに見立てて自作した三連装『にせBORG』
でも、なんやかんやで、未だに天体の実写ができていませんでした。
いかん。このままでは、単なるネタのまま終わってしまうではないか!
よし、台風が接近する前に実写してみるとしよう。


★出撃!ナローハンター
f0346040_14190971.jpg

実は、今回『ナローハンター』の初陣にそなえて、装備を強化しました。
ええ、当初予定していた補正レンズは Pro1D-ACクローズアップNo3 だったのですが、現在は三連装BORG89ED用に純正のフラットナーが3個揃っちゃってるんですよねー。なら、むりに自作レデューサを使うことも無かろうと・・・・。

どうもナローバンド撮影最大の敵はゴーストだと感じてます。特にビームスプリッタのように平面やクローズアップレンズのように凹面が存在していると、フィルタ表面からの反射光が思わぬ所に結像してしまいがちです。

今回は、
「ナローバンド撮影の対物レンズはクローズアップレンズで十分か?」
を検証ごっこするのが目的ですので、対物レンズ以外の不安要素は取り除くことにします。

というわけで、今回の装備は
 ①ACクローズアップレンズNo4
 ②BORGマルチフラットナー
 ③ナローバンドフィルタ
 ④モノクロ冷却CMOSカメラ
の4つを主要パーツとして組み上げたものを三連装して、Hα、SⅡ、OⅢの3波長を一気撮りしようという作戦です。

f0346040_14322570.jpg
ああ、1600円の対物レンズに4万円のフラットナ・・・・ このアンバランスさがたまらん(笑)。



★色々と画像処理に時間がかかるので
えーと、ここで「ででん!」っとスゴいSAOとかOSAリバースとかが出せるとカッコいいんですが、まだ画像処理作業中です。
というか、時間切れでフラットも撮れてないし、ダークも使い回し。
撮影は、庭に常設してあるEQ6PROによるノータッチガイドで、ゲイン300の30秒露光を延々繰り返すという『いつものやり方』でいきました。

見せてもらおうか。
1600円レンズの性能とやらを。

では、カリフォルニア星雲付近をHαで撮影したものをば・・・・・


ででん!
f0346040_14394953.jpg
 ※左:ゲイン300・30秒露光1コマ 右:120枚コンポジット

ええー?ここまで写れとは言ったつもりはないんだ。
おまえ1600円のレンズなんだから、他の数十万円級のレンズのことも考えてくれ。
これ、ちょっと他の機材の立場が・・・。

でも、やっぱそうなんだ。うん。
ナローバンドで行くなら、フローライトやEDじゃなくても大丈夫っぽい!!
(以前昼間でも検証ごっこした際に予想はしていたものの、星雲でも行けるとは・・・)
むしろレデューサやフラットナの相性が大切なのかも。


では、北アメリカ星雲付近をHαで撮影したものも・・・・・

ででん!
f0346040_15010817.jpg
 ※ゲイン300・30秒露光×120コマコンポジット(ノートリミング)

この画像はノートリミングです。
オートガイドは使ってないし、フラットも補正していないけれど、なかなかの写りだぁ。

さて、あとは、取り損ねたダークやフラットをコツコツ撮影して、SⅡやOⅢの画像も処理していくとしましょうかねぇ。

ええ。しばらくは撮影できなくても画像処理で楽しめそうですね。


by supernova1987a | 2018-09-03 15:14 | 機材 | Comments(12)

流星か?人工衛星か?③

★前回の考察で・・・

国立天文台のすばる望遠鏡による流星解析で示されていた「高度の差によるピンボケ量で人工衛星と流星を弁別する」という手法は、BORG89EDなどアマチュアレベルの小口径望遠鏡では不可能だということが『考察ごっこ』されました。

この件については、BORG89EDでも飛躍的に弁別力を向上させられるアイディアを準備中ですが、さてうまくいきますかどうか・・・・。

とりあえず、あぷらなーとが撮影した『流星』像がすばる望遠鏡で示唆された流星像に比べて著しく『細い』件は問題ないと判明しました♪



★今度は反証してみる
先日、けむけむさんが、「いくつか怪しい人工衛星がある」との分析を寄せてくれました。
・・・となれば、

自らやってみなければなるまい!

というわけで、お恥ずかしながらステラナビゲータは保有していないので・・・・
(いや、MS-DOS版から買い始めて6までは毎回バージョンアップしてたのですが、近年ちょっと疎遠に・・・。)
現在愛用のステラリウム(フリーソフト)に人工衛星用のプラグインがあることを発見!

ででん!
f0346040_19421895.jpeg
うひゃー。
例の写真を撮影した日時にウジャウジャ飛んでますね、人工衛星が。

では、気になる衛星をピックアップしてみます。
すると・・・

ででん!!
f0346040_19434705.jpg
ぬう?
グローバルスターM060、だと?

ううっ。「運用終了」とはなっているけど「光学観測可能」で6~7等で見えるとの予想・・・。
では撮影画像と比較してみましょう。
f0346040_19481459.jpeg
うわー。
ほぼピッタリじゃないかー!



★では「人工衛星」で決着か?
さて、あぷらなーとが撮影した『流星』は人工衛星グローバルスターM060で決着なのでしょうか?

いやいや!
まだ色々と疑問が残るのですよー。

疑問①
 ステラリウムのシミュレーションは正しい?
 ※けむけむさんによればステラナビゲータでは再現できないとのこと。できれば複数ソフトで検証してみたいところです。
疑問②
 なぜバンドによって姿が異なるのか?
 人工衛星のフレアは基本的に太陽光なので、Hα・SⅡ・OⅢの各バンドでその様子が異なるのは奇妙です。
f0346040_01041544.jpg
疑問③
 写った短痕状の構造はなんなのか?
 OⅢバンドだけ流星特有の短痕状の構造が写りました。人工衛星だとするとこの正体は??
f0346040_02240180.jpg
というわけで、目下のところ『人工衛星説』最大の難所は③ですね。

この短痕状の構造が、フレアを生じた衛星本体の回転などを捉えたのでは?とも考えましたが、
グローバルスターの高度が約1600kmであるらしいことを考慮に入れて計算してみると、本体の最大長さが約160m以上にもなっちゃいます。
さすがに、通信衛星がビグ・ザムの2倍以上の全長ってことはないでしょう(笑)。
あるいは姿勢制御用のスラスターの噴射・・・とか?
でもこの構造はHαやSⅡには写っていません。スラスターの噴射でOⅢ付近の輝線スペクトルって出るのかなぁ?

とにかく、人工衛星についての基礎知識が少なすぎて、これ以上の『考察ごっこ』は不能です。・・・無念。



★今後の課題っ!
どうも歯切れが悪いのですが
 位置を重視すると・・・『人工衛星らしい』
 像を重視すると・・・・『流星らしい』
ということで、今回の『考察ごっこ』はいったん打ち切りですなぁ。

では、今構想していることを少しだけ紹介しましょう。

追加プロジェクトA
 比較検討するには『基準』が必要。正体が判明している人工衛星を色んな機材で実際に撮影して観察する!

追加プロジェクトB
 人工衛星と流星を弁別しうる新システムを構築する!

Bの方は、そのうち公開できるかな?
ええと・・・・
 多連装BORG・冷却CMOS・ビームスプリッタ・回折格子・偏光格子・グローバルシャッター・ナローバンドフィルタ・・・などなどをフル動員して、経費ゼロで構築したいですなぁ。

しかし・・・相当に禍々しい魔道兵器)になりそう(笑)
完成の暁には・・・
で、デンドロビウムとでも名付けようか・・・・


by supernova1987a | 2018-08-27 20:50 | 天体写真 | Comments(15)

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。
f0346040_05350226.jpg
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。
f0346040_05423304.jpg
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)

『隠し球』公開♪

★人生、何があるか分からないもの

先日来、色々と画像処理している『三連装ガチBORG・グランデ』で三色ナローバンド同時撮影した北アメリカ星雲ですが・・・。

ふっふっふ。
実は、とんでもない『隠し球』が1つありまして・・・・。

そろそろ公開と行きますか♪


それは・・・・

ででん!
f0346040_01041544.jpg
   ※左:Hα 中:SⅡ 右:OⅢ

・・・お分かりいただけただろうか?

はい。
極めてレア・・・というか、三連装砲以外では撮影不可能と思われる
「600mmの長焦点で」かつ「Hα・SⅡ・OⅢナローバンドで」撮影された流星ですっ!!

いつか試してみたかったのですよー。
ナローバンドで流星を撮るとどうなるのか・・・ってね。

しかし、こればかりは運が無いとねぇ。
しかも、物理的に、ビームスプリッタ方式か多連装方式じゃないと撮影はできない。

・・・で、数年間くらいコツコツやってれば、いつかヒットするんじゃないかと思ってた矢先の出来事でした。


北アメリカ星雲のナローバンド撮影コマに写ってるじゃないか!

いやー。
久々に手が震えましたよ。


★いよいよその全貌が明らかに!

では、先日の北アメリカ星雲全景と比較明合成してみましょうかね。

ででん!!
f0346040_01164352.jpg

ちなみに、SAOパレットではなく、私の好きな『SOAリバース』パレットで流星付近を処理すると、明るさのピーク付近でOⅢの輝線(このパレットではマゼンタ)がバーストしてるっぽいのが分かる♪
f0346040_01462757.jpg
 ※流星が写ったコマのみをSOAリバースパレット処理

★これぞ『あぷらなーと』(○EITAI)ってな作品に

行くぜ!
『SOAリバース』パレットで流星と北アメリカを比較明合成だー!!

でででん!!
f0346040_02050802.jpg


いやー。
たまにこんなことがあるから、天文はやめられない

三連装でなければ、データの選別時に「突発ノイズっ?」とか思ってハネちゃってたかもしれない。
ま、これも一種のコインシデンスのようなものでして、また一歩『冬のマル秘大作戦』に向けて前進したかも??


★★★お約束★★★

三色ナローバンド撮影は、作為的に任意のスペクトルを強調した物なので、この写真を見て流星はHa.S2.O3で光ってるのか、などと解釈してはいけません。
分光測定と異なり、今回は単なる遊びに過ぎません。




by supernova1987a | 2018-08-21 01:27 | 天体写真 | Comments(12)

『三連装ガチBORG・グランデ』出撃!

★前夜のリベンジを果たすための・・・

せっかく設置した笠井のピラー脚+EQ-6Pro赤道儀のニワトリ拠点ですが、結局セッティングが終わった頃にはどん曇りで泣く泣く撤退。

でも、そんなことは想定の範囲内なのだー。
むしろ、そんなときこそ常設機材の威力が問われるというもの。

なにしろ、鏡筒だけをポンと載せたらセッティングがほぼ完了ですからねー♪


★というわけで『グランデ』出撃っ!!

本日の天候は「薄曇り」なんとか北極星が見える程度で、モヤモヤ。
特に北天は薄雲に遠方のナトリウム灯が反射してオレンジ色に光ってます。

だがしかし、

『三連装ガチBORG・グランデ』+ナローバンドなら星雲を迎撃することが可能かも。

ま、ダメでも貴重なデータは取れるでしょう。

「グランデ、出るっ!!」
f0346040_11153690.jpg
見よ!
BORG89ED+純正レデューサ×三連装+ASI1600MM系のモノクロ冷却カメラ3機+ナローバンドフィルタで、Hα+SⅡ+OⅢを一気撮りするという魔道の兵器の禍々しさ♪。


★攻撃目標:NGC7000っ!

まだ右腕が動かせない病み上がりの身。
負傷すること無く勝ちたいので、メジャーな天体をターゲットに選定せねばなりません。
というわけで、今回は北アメリカ星雲のナローバンド行ってみます。

せっかくですから、今回は徹底的に「邪道:あぷらなーと流」を貫いて戦ってみます

邪道①:3本のうちファインダー付きは1本だけ。
 残りの2本の平行出しは、鏡筒の傾きを目視で確認してアタリをつけるのだー!
邪道②:露光は1コマ30秒の短時間露光。
 各色120コマの連射で60分相当の露光を稼ぐのだー!
邪道③:アライメントは1点のみ。
 下手に極軸のズレを計算した微妙な駆動をされてもかえって邪魔なのだー!
邪道④:ピント出しにバーティノフマスクなどのツールは使わない。
 ライブビューの250%で焦点内外像を目視して、前後から挟み撃ちすれば十分なのだー!
邪道⑤:オートガイドはしない。
 短時間露光の多数枚コンポジットならノータッチガイドで行けるのだー!
邪道⑥:フラット撮影はトレース版で代用。
 メジャーな天体なのであまり強烈な画像処理は無し。よってフラットも大体合えば十分なのだー!
邪道⑦:ステライメージは、あえて6.5を使う。
 コンポジット枚数が多いときは7や8の10倍以上高速に処理できるのだー!
邪道⑧:マスク処理はしない。
 デジタル現像とNikCollectionのHDRである程度炙り出し可能なハズなのだー!
邪道⑨:縮緬ノイズはクールファイル補正法で乗り切る。
 ぴんたんさんのFlatAideProに実装されたので楽勝で処理できるのだー!
邪道⑩:カラー合成は『リバースパレット法』を使う。
 2波長が重なった部分が大きい天体はRGBではなくCMY合成が楽なのだー!
邪道⑪:最終仕上げはシルキーピクス。
 使っている人を見かけないけれど最後の一押しが直感的に可能な良いソフトなのだー!

よーし。これだけ邪道を貫いていれば『自分で戦ってる気』がするぞ♪



★NGC7000攻撃開始♪

前回数時間かかったセッティングを、わずか45分で切り抜け、北アメリカ星雲がPC画面に浮かび上がりました。
うむ。これは勝利の予感♪

各カメラについて
 ●ゲイン300
 ●冷却温度0℃
 ●露光30秒
 ●16bitモノクロFITS
の設定で、120コマずつ連写攻撃。

さらに、ダークフレーム120コマ×3セット、フラットフレーム120コマ×3セット、フラットダーク120コマ×3セットを撮影
f0346040_11453383.jpg
なかなか快調に作業が進みました。


★画像処理、行ってみます

Hα・SⅡ・OⅢの各バンドについて、それぞれ120コマコンポジットしてみると・・・・。
f0346040_11513356.jpg
 ※左から、Hα・SⅡ・OⅢ(各30秒露光×120コマコンポジット)

おお。OⅢもSⅡもちゃんと写ってるではないかー!!

「なんと他愛の無い。鎧袖一触とはこのことかっ!」
(ごめんなさい。ホントは前回、この台詞が使いたかったのに雲にやられて使う機会を逃した・・・という)



★リバースパレット法に持ち込んでみる

いわゆるSAOとかASOなどのように、Hα・SⅡ・OⅢの各画像をRGBに充てる疑似カラー処理がナローバンド撮影の主流ですね。
でも、天邪鬼あぷらなーとは、あえてRGBではなくCMYで合成するという『リバースパレット法』がお気に入り♪

せっかくですから、最後まで『邪道』を貫いてみます。

今回は、『リバースパレット』6種類の内でも特にお気に入りの『OSAリバース』を用いてみます。
OⅢ→シアン、SⅡ→マゼンタ、Hα→イエローにそれぞれ割り当てて疑似カラー化を決行。

すると・・・・

ででん!!
f0346040_12073458.jpg

ふはははは。
三連装砲なら2等星しか見えない市街地の下、たった1時間の露光作業でも十分戦えるではないか!

うむ。
『三連装ガチBORG・グランデ』の初陣は大勝利。
めでたい♪




P.S.
※ホントは、大ポカやらかしてます。
ええと・・・延長チューブとフラットナーの接続順を間違えて周辺部が流れまくってたのでトリミングで逃げたっていう(笑)。

※ちなみに、素直にSAO(ハッブルパレット)使った場合は、こんな感じです。冬にバラ星雲で人生初SAOをやった時に比べてOⅢが良く写ったので、このままでも見応えがありますね。
f0346040_02044357.jpg

by supernova1987a | 2018-08-14 12:24 | 機材 | Comments(10)

天文復帰への道②(『グランデ』発動)

★プロジェクト『StarDust』発動!

敷石の効果を『フルアーマーBORG・ペケーニョ』で確認してから約2週間。
いよいよ『本命』の配備を決行する時がやって来ました。

秘密裏に確保していた笠井のピラー脚「グランデ」を投入してEQ6-Pro赤道儀をニワトリ用常設配備するという、作戦名『StarDust』を強行。

ついに、天文本格復帰への道が切り開かれました。


・・・というわけで

ででん!!
「テンモンよ、私は帰ってきたぁーっ!!」

f0346040_02511610.jpg
赤道儀の上に載せるのは、クオリティ重視で組み直した三連装のBORG89ED

それぞれの鏡筒には純正フラットナー+ナローバンドフィルタ+モノクロ冷却CMOSカメラを装備。
Hα・SⅡ・OⅢの3バンドの同時露光に特化した仕様に変更。

うむ。『三連装ガチBORG・グランデ』と命名しよう。
f0346040_03101940.jpg
「素晴らしい。変態の精神が形となったようだっ!!」
(もういいって)


★各種セットアップに数時間費やした後

では、早速北アメリカ星雲を「ででん!」と迎撃してみましょうかねぇ。

・・・・と思ったら・・・

・・・曇った。


by supernova1987a | 2018-08-13 03:42 | 機材 | Comments(12)

サンニッパと冷却CMOSカメラ

★やりたかったこと
ZWOの冷却CMOSカメラ ASI1600MC-COOLですが、マイクロフォーサーズフォーマットという巨大なチップなため、ぜひやってみたかったのが、望遠鏡ではなくカメラ用のレンズで天体写真を撮ってみるということ。F値明るいですしね♪
・・・というわけで、かねてから用意していた ニコンF→マイクロフォーサーズ→ASI1600MC-COOL アダプタの出番がやってきました。
どうせなので、大本命レンズ ニコンのサンニッパ(300mmF2.8)を使ってみます。

★今回はアトラクスではなく
赤道儀は最近K-ASTEC改造Newアトラクスばかりを使っていたのですが、ポールマスターのテストも兼ねてEQ6PROを使ってみます。
撮影対象は、『お約束』のM31とM42です!

★雲の妨害と格闘
・・・・・が、赤道儀を据え付けた辺りから「嫌がらせのように」北の空から雲がどきません。せっかくのポールマスターの画面も雲しか写らず、時折顔を見せる北極星もすぐに隠れてしまうという状況で、極軸合わせにまさかの90分もかかってしまいました。この時点で早3:00過ぎ。もたもたしていると薄明が始まってしまいます。
外気温が低かったのでASI1600MC-COOLを-15℃まで冷却して、アルフェラッツ(アンドロメダ座α星)を使って1点アライメント+ピント合わせを行いM31を導入。
いざ撮像開始!・・・と思ったら、曇りました(泣)。
西から天頂にかけてワラワラと雲が流れてきているうちにM31は電線に架かってしまいボツ。
作戦を変更して、オリオン座大星雲M42に向け直します。
・・・・が、今度は東から南にかけてモクモクと雲が流れてきます。

★薄明との格闘
イライラしているうちに4:30を過ぎてしまいました。たしか今日の天文薄明は4:00過ぎのハズ。
市街地からのニワトリなので、まだ肉眼では薄明を感じませんが、これ、絶対に背景真っ青になっちゃうパターンです。
そんな中、オートガイダーがキャリブレーションエラー。ああ!と思ったらノートパソコンがバッテリー切れ。
もう絶体絶命・・・・。
諦めきれないので、急遽外部電源から給電してノートPCを復活させ、EQ6PROはノータッチガイドに変更。
露光も10秒まで切り詰めて、「やっつけ撮影」に切り替えです。

★撮れはしましたが・・・
なんとか撮れた画像は、撮って出しだとこんな感じです。
f0346040_10292549.jpg
※ニコンAF-S300mmF2.8 絞り開放 LPS-D1フィルタ併用
ASI1600MC-COOL ゲイン400 露光10秒 RAW
EQ6PROでノータッチガイド
ステライメージ6.5でデモザイク(ダークファイル減算なし。色補正なし。)
トリミングあり

・・・なんか、完全にアウトですねぇ。薄明に襲われてしまえば、もはや光害どころの騒ぎではありません。(フィルタが無力化されちゃうので)
でも、まあ、M42本体は一応しっかりと写っていることですし、ここは『デジタルマジック』に期待してダメ元で処理してみましょう。


★画像処理で『後から』がんばってみる
撮像した画像の内雲が写っていなかったコマ42コマを下ごしらえします。
どうせ薄明の影響でボロボロでしょうから、ダークファイルも引きません。
気休め程度にステライメージでホット・クールピクセル除去フィルタをかけた後デモザイク。
それに2×2ソフトビニングをかけてからコンポジットし、大気差を補正したり、デジタル現像したり、トーンをいじったりしてみます。

・・・えいっ!!
f0346040_10382600.jpg
おお。意外や意外!
こ、こんな劣悪環境下でも・・・け、結構良い感じでは♪
ダークもフラットも無く、薄明中なのに、M42とM43はもちろんのこと『ランニングマン』(NGC1977)もくっきり鮮やか♪
お恥ずかしながらランニングマン、きれいに写せたの「初めて」です。(天文歴30年以上のクセに、ちっとも釣果が上がらなかったもので・・・)
しかし、近年VMC260Lでドアップにした「おどろおどろしい感じ」のM42(↓こんなん)しか撮ってなかったので、定番構図で撮るとホッとしますね♪
f0346040_21355244.jpeg
 ※VMC260L+ASI1600MC-COOLで先日撮影したM42のどアップ



・・・・・うーむ。
ともあれ、やはりASI1600MC-COOL、かなり『できる子』ですねぇ。

あれ?・・・そういえば今回の写真、どのコマ見てもシマシマノイズが見当たらない・・・・あれ一体なんだったんだんだろう??
あ!・・・また無意識のうちにhighspeedmodeをOFFにしてた・・・けれど、けむけむさんの検証実験では「シロ」と判明したしなあ?
なんか、他に気づいていない要因がありそうな気配・・・。
結局今回も、ゲインの比較、露光の比較、シマシマノイズの原因、オートガイドのリトライ・・などなど、やりたかった『検証ごっこ』はできずじまい(泣)。


★GPV予報を見ていると・・・
・・・ん???

今夜は夜半、雲量ゼロ予報ですと??
え、遠征、・・・行って・・・みようかなあ??


by supernova1987a | 2016-08-30 10:57 | 機材 | Comments(12)


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