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『フルアーマーBORG・完全体』出撃準備♪

★ここまで長い道のりでしたが・・・

ようやく、『フルアーマーBORG』が当初夢想した仕様に到達しました。

目指したのは、
「Hαナロー・SⅡナロー・OⅢナロー・RGB の全てを同時露光してしまう」
という、まさに『ど変態仕様機』


★まずはカメラ・・・

カメラはZWOの冷却CMOSカメラです。
 ASI1600MC-COOL×1機
 ASI1600MM-Cool×2機
 ASI1600MM-Pro×1機
合計4台の『赤缶』がついに揃いました!

f0346040_20475998.jpg
★誰もマネしてくれないであろう「ビームスプリッター」

我ながら画期的アイディアだと思ってはいるのですが、色々とリスクがあって、万人にはオススメできない変態アイテム「ビームスプリッター」も、ついに2セット目の部品が納品されました。

f0346040_20520470.jpg
発注先は前回と同じ、エドモンドオプティクスさん。
本来研究者向けであろうパーツを個人相手に販売してくれるところが素敵♪

・・・で、色んなパーツを組み合わせて・・・

f0346040_20553412.jpg
クローズアップレンズ利用のレデューサ内蔵のビームスプリッタ装置が2個完成♪

これらを組み上げると・・・・


・・・ででん!!

★『フルアーマーBORG』完全体、降臨っ!

f0346040_20581051.jpg
ちなみに、50mmガイドスコープ・50mm光学ファインダー・広角電子ファインダーも装備していて、死角無し。
もはやBORG89EDが原型をとどめていません(汗)

うーむ。
我ながら、ほれぼれするほど変態チックな機材だなぁ(笑)。

少ない観測時間しか取れない身でも・・・
こ・・・この機体なら!

うひひ・・・。



★ご注意★

●ビームスプリッタによる同時露光には、下記のリスクを伴います
 ①光路分割するものなので、明るさは1/2になります。
 ②一種のハーフミラーなので、その原理上、偏光が生じます。
 ③40mmほどのガラスを通過するので、負の球面収差が発生します。
 ④若干の色収差が発生します。
 ⑤設置位置によってはゴーストが避けられません
 ⑥たいていの場合、コスパ悪いです。

●ASI1600MMは、そのバージョンやロットによって個体差があり、特性をよく調べてからでないと意図通りの運用ができない可能性があります。
例えば、あぷらなーと保有の3個体については、下記のように吐き出される像には大きな差がありました。
f0346040_21071570.jpg
 ※左:1号機 中:2号機 右:3号機
 ※全て-30度+ゲイン200+0.5秒露光でフラットパネルを撮影して出力した16bitFITS画像を50コマコンポジットしたもの。

ご覧のように
 1号機は網目状ノイズが少ない代わりにクールピクセルが多い
 2号機はクールピクセルが少ない代わりに網目状ノイズが盛大に出る
 3号機は(今のところ)どちらも少ない
という有様で、とても同じ(系列の)機種とは思えませんね(笑)。
さらに、1号機にはゲイン400前後で盛大に横シマノイズが発生するため、高ゲイン下で撮影した像は、ステライメージでのコンポジットは不可能で、AutoStackert!2のRowNoiseCollection機能を利用したスタックなどの必要があったり・・・など、色々とクセがあります。

※MM1号機の横シマノイズ(Rowノイズ)は、例えばこんな感じ
f0346040_01140479.jpg
とりあえず、ゲイン400+30秒露光で発生することは分かってるんだけど、同じゲイン400でも短時間露光によるフラットフレームには再現しないという困りもの。でも、まあ、AutoStackert!2で補正できるので良しとします。


※MM2号機の網目状ノイズの正体は、素子別の輝度分布を解析してみるとハッキリします。

f0346040_01162806.jpg
このように感度の高いピクセル(L2・L3)と感度が低いピクセル(L1・L4)が交互に並んでいる訳ですね。
正確には、感度と言うよりもむしろ、L2・L3群とL1・L4群のオフセット(零点補正)がズレてる(涙)。
まあ、これもオフセットのズレ(バイアスノイズ)を含んだダークフレームを減算すれば軽減するので、良しとします。

さて、MM3号機、今回のフラットパネル試写では良い感じに見えるけれど、実際に天体撮ったときは一体どんな問題が出てくるのか、ハラハラドキドキです。

by supernova1987a | 2018-01-28 21:15 | 天体望遠鏡 | Comments(14)

ナローバンド撮影の『裏パレット』

★お待たせしました♪

先日より試しているナローバンド撮影における三波長合成カラー化の『見慣れないカラーバリエーション』ですが、
一通り確認作業が済んだので、いよいよ種明かしです。

f0346040_06360697.jpg
はい。
従来のHα・SⅡ・OⅢナローをカラー化するためのカラーバリエーションには、上記のような色具合のパレットは存在しません。



★・・・と、その前におさらい♪

ご承知のように光の三原色はRGB(赤緑青)の3色です。
その3色を組み合わせることで、理論上は(人間が知覚する)全ての色が表現できます。

たとえば・・・
f0346040_21285502.jpg
こんなふうに写った3つの画像を(色つきで)加算コンポジットすると

f0346040_21293589.jpg
このように様々な色が表現されます。

 R+G→Y(イエロー)
 R+B→M(マゼンタ)
 G+B→C(シアン)
 R+G+B→W(ホワイト)

となる訳ですね。
一般的なカラーデジカメがRGBの三種類の画素を搭載しているのも、上記の理由です。



★たとえばバラ星雲のSAO合成は・・・

先日『フルアーマーBORG』で撮影したバラ星雲の場合だと

f0346040_21344246.jpg
    ※左から SⅡナロー Hαナロー OⅢナロー の各モノクロ画像

こんな感じの元画像を、それぞれR・G・Bに割り振って

f0346040_21360357.jpg
こんな感じで色を付けたものを加算コンポジットすると

f0346040_21365759.jpg
こんな画像に仕上がります。
これがいわゆるSAOパレットです。

S(SⅡナロー)とA(Hαナロー)とO(OⅢナロー)をR/G/Bのどの色に割り振るかによって、色んなカラーバリエーションができます。
そしてその総数は、3の階乗=6パターンが考えられますね。

f0346040_21432591.jpg
 ※上段左から SAO OSA ASO
 ※下段左から OAS SOA AOS
  

★でも、実は他に方法があるんじゃ・・・?

今回あぷらなーとが撮影した条件が、たまたまそうなのかも知れませんが、どうもバラ星雲のナローバンド画像が発色に乏しいというか色がくすんだような印象を受けました。(完全に好みの問題ですよー。)

よくよく画像を見ていると、RGBの原色に表現されている部分が少なくて、それぞれの補色であるCMY(シアン・マゼンタ・イエロー)の領域が広いんですね。これは、元画像を見れば分かるように、ナローバンドの各領域が重なっている部分が多くて、当然その部分は原色の補色に演算されてしまうので当然と言えば当然です。

では、どうする・・・・?

これは捉え方の問題ですが、
  R+BがMだという解釈もできれば
  M+YがRだという解釈もできます
(厳密には、CMY合成が有効なのはプリンタインクや絵の具などのような減色混合の場合だけですが、コンピュータで演算する分には、別に問題はありません)

たとえば

f0346040_21533873.jpg
こんなふうに写った3つの画像を(色つきで)加算コンポジットすると

f0346040_21542141.jpg
こんな風に、CMYの間にRGBが生成されます。
(本来のCMYなら黒になるはずの部分が白になっているのは、減色合成せずに、あえて加色合成したからです)

これをナローバンド撮影に応用すると
f0346040_21344246.jpg
    ※左から SⅡナロー Hαナロー OⅢナロー の各モノクロ画像

こんな感じの元画像を、それぞれC・M・Yに割り振って
f0346040_21583667.jpg
これを合成すれば

f0346040_21594638.jpg
こんな画像が出来上がります。

HαのマゼンタとOⅢのイエローが重なった結果、鮮やかな赤が生成され、HαのマゼンタとSⅡのシアンが重なった結果、鮮やかな青が生成されました。


★というわけで『種明かし』は・・・

S・A・O 三波長で撮影したデータをカラー合成する際に、
 RGB合成せずに、CMY合成する
でしたー♪

その結果、あらたなカラーバリエーション6種類が手に入ったことになります。
f0346040_22334474.jpg
 ※上段左から SAOリバース OSAリバース ASOリバース
 ※下段左から OASリバース SOAリバース AOSリバース
  
従来のカラーパレットと区別するため、本ブログ中では便宜上「SAOリバース」などのように語尾に『リバース』を付けることにします♪

少々ケバケバしすぎるようにも見えますが、彩度を下げる処理は簡単(破綻しにくい)ので、ちょちょいのちょいです(笑)
では、すこし彩度を下げてバランスを取ってみましょう。

すると・・・・

ででん!!
f0346040_22290903.jpg
 ※上段左から SAOリバース OSAリバース ASOリバース
 ※下段左から OASリバース SOAリバース AOSリバース
いかがでしょう?
これなら、あまり違和感なく、新しいカラバリが楽しめそうですね♪


★あぷらなーとのお気に入りパレットは・・・

①『OSAリバースパレット』
f0346040_23362800.jpg
 いかにもナローバンドっぽい色のグラデーションが好き♪

②『SOAリバースパレット』
f0346040_23365959.jpg
 ウネウネが立体的に見えて好き♪

到底、天文雑誌のコンテストに出せるレベルではありませんが、
たった89mmの望遠鏡で迫力満点のバラ星雲が撮れる時点で(個人的には)笑いが止まりません。
3台目のASI1600MMと2台目のビームスプリッタも完成したことだし、ここからはバンバン『出撃』あるのみですかねー♪



★面倒くさそう・・・ですか?

さて、この処理(リバースパレット)は一見処理が面倒くさそうですが、ステライメージをお持ちでしたら、
「RGBカラ-合成」アイコンの横に「CMYカラー合成」のアイコンがあるので、それ押しちゃえば、RGB合成と同じ感覚で一発完了です。厳密には(演算ロジックに合点がいかない挙動があるので)もう少し検証が必要なのですが、早く「新しいパレット」遊んでみたいという方には、オススメですね♪



★昔取ったなんとやら・・・

今日、色々と捜し物をしていると、懐かしい写真が出てきました。
f0346040_22411391.jpg
約30年前(高校生の頃)地元の某プラネタリウム主催の天体写真展で念願の最優秀賞もらった時の作品ですね。
アルテア15(15cm・F10のカタディオプトリックカセグレン)+オルソ5mmアイピース。
これにR・G・Bの原色フィルタをかましてコダックTーMax400モノクロネガで3バンド撮影。
暗室にこもって各バンドの画像を手動でコンポジットして仕上げたモノクロ印画紙をフィルター付きの一眼レフで多重露光することでRGB合成。
ラボのオペレータにCMYの各露光データを直接指示してカラーバランスを調整。

複雑な処理過程を審査員にアピールするために、展示用の台紙まで自前で用意したんですから気合い入ってます。
提出前にインフルで高熱を発症してた中で書いたので、レタリングが下手くそなのは、ご愛敬(笑)。

ああ、若かったなあ・・・。



by supernova1987a | 2018-01-21 22:51 | 天体写真 | Comments(10)

『フルアーマーBORG』で薔薇を撃つ

★珍しく、条件が揃いました!

ここのところ、なかなか「お休み」+「月が無い」+「晴れ」の三拍子が揃わなかったのですが、ついに条件が揃いました。
これはもう、千載一遇のチャンス♪
冬の寒波の襲来でめちゃくちゃ寒いですが、『フルアーマーBORG』ニワトリ出撃決定です。

実は、大晦日に「ファーストライトで『年越し薔薇』だっ」と意気込んだのは良いものの、月が明るいし、自作レデューサの選定間違えて『日の丸ゴースト』が出るし、USBメモリからのデータ移送にミスって120コマも画像が消失するし・・・・で、人生初の「SAO作戦」は玉砕しました。



★今回の改善策は・・・

今回は『フルアーマーBORG』のセカンドライト。・・・前回の失敗を取り戻すべく、薔薇リベンジのみの一点突破を狙います。
前回の教訓を元に
 ①ASI1600MCの前に装着したレデューサ代わりのクローズアップレンズは「ノーマル」ではなく「Pro1-D」仕様の物に換装
 ②明るい内にファインダーなどの調整は済ましておく
 ③突然SSDが昇天して何もかも飛んでしまったDELLのノートPCを修理する。
 ④撮像中に始まるWindowsアップデート関連を回避するため、撮影の半日前から全てのPCを起動させておく
 ⑤フラットは撮影後の日中に撮るので望遠鏡にカメラは付けたまま撤収
 ⑥ヒューマンエラーが出やすい『クールファイル補正法』は手作業ではなく、ぴんたんさんが実装してくれたFlatAideProのバッチ演算を使う
 ⑦露取りヒーター6機はAC電源からUSB充電器を通じて安定稼働させる
 ⑧画像処理は、撮影後、ちゃんと寝てから取りかかる
以上の改善を盛り込み、頑張ってみます。



★いざ出撃! 
f0346040_00492111.jpg
BORG89EDをツインに仕立て、その内の1本にはビームスプリッタを介してASI1600MM-COOLを2台装着。
この2台のカメラでHαとSⅡを同時露光します。
もう1本のBORGに直付けでASI1600MC-COOLを装着。
こちらは、主にG素を利用してOⅢを露光します。

これで、2時間ほどバラ星雲を撮影し、Hα+SⅡ+OⅢを一気に同時露光してしまうという作戦です。
事前テストで、(接眼部の大幅強化はしたものの)鏡筒とマウント関連のタワミが取り切れて無く、2本の鏡筒が別方向にズレていくことが分かっていたので、オートガイドは無駄と判断。ノータッチガイドで、短時間露光+多数枚コンポジットで攻めます。


★かくして撮影した画像は・・・

 Hαライトフレーム:ゲイン400+30秒露光×240コマ
 SⅡライトフレーム:ゲイン400+30秒露光×236コマ
 OⅢライトフレーム:ゲイン400+30秒露光×240コマ
 バイアス補正のためのフラットダーク:各カメラにつき360コマ
 フラット補正のためのフラットフレーム:各カメラにつき360コマ
 バイアス&ダーク補正のためのダークフレーム:各カメラにつき360コマ

・・・しめて3956コマの画像を撮影しました。



★SAOの薔薇ゲットなるか?

なにしろ人生初の三波長ナローバンド撮影ですから、完全に未知の領域なのですが、ともかく四苦八苦しながら画像処理を進めました。

すると・・・

ででん!!
f0346040_01060828.jpg
おお、とっても良い感じです♪
ついに、「フルアーマーBORG」作戦、成功です。

それにしても・・・・
たかが30秒露光のノータッチガイド画像を寄せ集めただけなのに、
えらく細部が写ってます

上記画像のピクセル等倍だと・・・

f0346040_01095632.jpg
うへぇー。
これがナローバンドの威力かー。
まあ、前々から
「シーイングの悪い環境下では、ベイヤー処理によるボケを含まないASI1600MMの真の解像度が活きるのは、せいぜい焦点距離600mm前後ではないか?」
などと、邪推してたんですが、BORG89EDがまさにこの焦点レンジ。
「ノイズを目立たなくするためにソフトウェアビニングしちゃうと解像度が下がってもったいない」
と感じたのは、初めての経験です。

まだまだ改善の余地はありますが、
とりあえず
2本のBORG89EDと1個のビームスプリッタを用いて、SAOナローを一気撮りしてしまう無謀な試み
は成功しました。

めでたい♪

おや?
いつの間にか、ビームスプリッタが2個に増殖してるぞ?
あれれ?
いつの間にか、ASI1600MM-COOLの3機目の入荷メールも来てるぞ?

ええと・・・
もう少しだけ『フルアーマーBORG』強化してみます。
ま、ジオングに足付けるようなものですが・・・(笑)

by supernova1987a | 2018-01-16 01:33 | 天体写真 | Comments(12)

比較明の「光跡途切れ」にお悩みの方に朗報

★光跡途切れを軽減する『イーブンオッド法』

あぷらなーとブログを始めたきっかけとも言える「比較明合成で生じる光跡途切れ」を軽減する妙案『イーブンオッド法』ですが、一つ弱点がありまして、それは『イーブン群』(偶数コマNoの画像ファイル群)と『オッド群』(奇数コマNoの画像ファイル群)に分ける作業の煩わしさなのですね。


まあ、発案者自身は「アヤシげなワザ」を習得してまして、単純に言えばWindowsのアイコン表示の仕様を利用するベタベタな手法です。

こんな感じでファイル表示させてしまうと
f0346040_04394434.jpg
いちいち、1個飛ばしでファイルを選択しないといけませんが、

こんな感じで大きめのアイコン表示にして、2列表示になるようウインドウを調整すれば・・・
f0346040_04405288.jpg
自動的に左列が『オッド群』、右列が『イーブン群』になりますので、各列をエイヤッと選択して別フォルダにコピーすれば弁別完了です♪


ともあれ、それでもヒューマンエラーは出るもの。
特に、画像ファイルの移動に失敗して大切なコマが欠損したら大惨事です。
それだけに、万人にお勧めできる手法ではなかったのですが・・・。



★またまた救世主ぴんたんさん降臨♪

FlatAideProの開発者で、先日、ASI1600MMの弱点である大量のクールピクセルに伴う『縮緬ノイズ』軽減のために編み出した拙作『クールファイル補正法』を速攻で実装するという神業をやってのけたぴんたんさんから「『イーブンオッド法』も実装したい」との連絡が!!

・・・で、楽しみにしていたわけですが、昨日、早くも「実装完了」とのコメントを頂きました♪
やっぱり仕事速すぎですよー ぴんたんさん。


★早速『イーブンオッド』を使ってみる

最新版のFlatAideProに更新して、メニューを操作してみます。
f0346040_04534667.jpg
プロセス → 比較明スタック に入ると・・・
f0346040_04544142.jpg
おお!
「イーブンオッド法」を適用するオプションが!

では、早速実行してみます♪

すると・・・


ででん!
f0346040_04564658.jpg
 左:通常の比較明合成 光跡がプチプチ途切れているのが分かりますね。
 中:あぷらなーとのマニュアル操作による『イーブンオッド』です。プチプチが大幅に軽減されています。
 右:ぴんたんさんのフルオート『イーブンオッド』です。まさに「意図通り」の効果が現れています♪

f0346040_05142615.jpg
 ※いずれも、上記画像のトリミングです。


素晴らしい!

ちなみに、Corei5-6600(3.3GHz)機でASI1600MC-COOLのFITS画像120コマを合成するのに約120秒ほどでした。

一応、発案者のアドバンテージとして『操作に慣れている』という特殊スキルがあるので、マニュアル操作で約20秒で完了させられるのですが、先述の通り「イーブン」と「オッド」に分けるのが手間ですのでねぇ。これが一発で処理できるとなるのはありがたい限りです。

『クールファイル補正法』に引き続き、『イーブンオッド法』の機能も、無料で完動してくれます。
一般的なデジカメのRAW画像には対応していない仕様なので、最大限の恩恵を受けられるのはRAWファイルをFITSで出力するCMOSカメラ使いの方々ですが、ステライメージなどでバッチ処理すれば一般のデジカメ画像でもRAWのままFITS化することもできますしね♪

光跡のプチプチ途切れにお悩みの方、ぜひお試しを♪

※イーブンオッドが効果的に機能するのは、デモザイク(ディベイヤー)する前のベイヤー画像です。JPEGやTIFF画像の場合は、メーカーの仕様により過補正になる場合もあります。


by supernova1987a | 2018-01-14 05:15 | 天体写真 | Comments(11)

新年早々「好事魔多し」

★『年越し薔薇』バッチリ成功だぜ!?

・・・と思ったら、好事魔多し
せっかく『フルアーマーBORG』で望んだSAO同時撮影作戦ですが、Hα画像こそ大成功したものの、あとはダメダメでした。


★SⅡを担当したMM2号機の痛恨のポカミス

ビームスプリッタの直交方向に装着したASI1600MMーCool2号機ですが、


『網目状ノイズ』の一件が解決して調子に乗っていたらバチが当たったようです。

本題に入る前に、ちとUSBメモリについてお話しします。

今のところ、ニワトリでも遠征でもノートPCに溜めた撮像データをUSBメモリにバックアップして、そこから画像処理用PCにコピーしているんですが、データ転送用のUSBメモリは主に2種類を愛用しています。

◎主力USBメモリその①
 ソニーのUSM32GQX(高速タイプ32GB)※1個保有
 見た目も格好いいメタルボディのノック式USBメモリです。
 特に読み出し速度は素晴らしく、実測で150~200MB/Sもの爆速で稼働します。
 ただし、当方の環境では画像処理用自作デスクトップPCと相性が悪いようで、転送途中で接続が切れてしまうことも。

◎主力USBメモリその②
 グリーンハウスのピコドライブ L3 32GB GH-UF3LA32G-WH(32GB)※2個保有
 いわゆる格安USBで、どうもネット上での評判が芳しくないのですが、個人的に『隠れた逸品』だと思ってます。
 読み出し速度も十分に高速で、実測で50~100MB/Sを叩き出します。
 ただし、このシリーズの16GB版、これはいただけません
 見かけ上32GB版と全く同じに見えるのですが、実測で5~10MB/Sの劇遅で『まるで別物』です。
 ※32G版を2本、16GB版を3本保有していますが、全てこの差異があります。
 ※なぜか密林でも(肝心の)32GB版だけあまり見かけなくなりましたねぇ。謎です。

このうち、ソニーのUSBを使うときは、万が一のデータ損失に備えて「移動」ではなく「コピー」を心がけていたのですが、今回、あまりに多くのデータを輸送したために頭がこんがらがっている時にまさかの「転送中の接続切れ」。
もちろんWindows側でロールバックが作動するのでファイルが消失するケースは希なのですが、「転送に成功したファイル群」を消さずに「転送に失敗したファイル群」を消してしまうという大ポカ(ヒューマンエラー)をやらかしてしまいました。

・・・というわけでSⅡ画像120コマが消失してしまいました。
上書きする前に気づけば復元処理も不可能では無かったのですが、32GBフルに次のデータを上書きしてしまった後にミスに気づくという・・・。
いやーこんな初歩的なミスは初めてです。せっかく、将来起こるであろうHDDの故障に備えてバックアップ用のNASも配備したのに、それ以前の問題。
やはり、3台のカメラを同時稼働させて一晩に約5000コマ(約160GB)もの画像データを徹夜収集してると、頭がこんがらがってミスしますね。

今後は気をつけます。


★OⅢを担当したMCの失敗

一応、モノクロ版ではなくカラー版のASI1600MC-COOLを使う上での『ハンデ』として、こちらはビームスプリッタを介さずに光を丸々1機に独占させました。しかもベイヤー配列の中でピクセル数が他の色の2倍あるG素子を使うので大丈夫だろうと自信満々だったのですが・・・・。

なんじゃこりゃ?
f0346040_23194272.jpg
なんですか、この巨大な『人魂』は!
せっかくのOⅢ薔薇が台無しやん!
単なるゴーストにしてはでかすぎるなぁ。そもそも輝星なんて視野に入ってないし・・・。

はっ!
バックグラウンドからの微弱な光がナローバンドフィルタに反射して、それが(レデューサ代わりの)クローズアップレンズの凹面によって集光したんじゃないか??
・・・ならば、フラットフレームに再現されるはず!!

・・・で、『どこでもフラット板』を初登板させてゲットしたフラット画像を見てみると・・・
f0346040_23244253.jpg
うむ!
周辺減光とともに『人魂』も再現されたぜ。
良い感じ♪
よし、フラット補正で解決するか?
すると・・・

f0346040_23320998.jpg
ありゃ?

周辺減光が過補正なのは良しとしても、なんか『人魂』の補正が変だよ?
なんか位置がズレてる~!


★というわけで・・・

せっかくの『フルアーマーBORG』で『年越し薔薇でSAO』作戦は、見事に潰えました。(面目ない・・・)
ま、『人魂』の件は、なんとか(対処療法ではなく)原因を探ってはみますが・・・ね。
ちなみに、この『人魂』HαとSⅡでは影も形もないんですよねー。
同じBORG89EDで、しかも(色々と悪さしそうな)ビームスプリッタが『無し』の方でこれが出るとなぁ。

んん?
ええと・・・
同じBORG89EDで・・・
同じレデュ・・・

ああっ!!
装着したレデューサのチョイスを間違えてた!!
HαとSⅡ用カメラの方にはACクローズアップレンズN03の「Pro1Dバージョン」を付けてるのに、OⅢ用カメラの方にだけACクローズアップレンズN03の「ノーマルバージョン」を付けてた・・・・デジタル非対応の安物コーティング仕様だ・・・こりゃ、ゴーストも出るわなー。
とは言え、ここまでの差が出たのは意外だったので、感光する波長の違いも含めて色々と「検証ごっこ」してみます

ふむ!
これで、また「検証ごっこネタ」がひとつ増えたわ。
こりゃ、新年早々、縁起がええのー♪

はい。転んでもタダで起きたと『思いたくない』のが信条ですので・・・(ぐすん)。


P.S.
というわけで、カラー版の『年越し薔薇』のリザルトは無期延期
当面は、『人魂事件』の検証ごっこと、クールピクセル軽減秘策「パートⅡ」として今回密かに試行した、その名も『秘技:くるりんぱ撮法』(バレバレ?)の検証ごっこを中心にブログを更新していこうと思います。

あ、クールピクセル関連では、間もなく(ぴんたんさんがらみで)「驚愕の急展開」をレポートできる見込みです♪


by supernova1987a | 2018-01-02 23:57 | 天体写真 | Comments(8)

『光跡の途切れを解消する』冷却CMOSカメラを入手したらやろうとしていたこと

★天気が悪いので・・・・

『フルアーマーBORG』によるSAOナローの『一発撮り作戦』を決行しようと目論んでいたのですが、どうも天気が悪いですね。昨夜も途中から雨が降ったり雲が湧いたりで極軸セットすら不可能な状態に(涙)

・・・というわけで、2014年に考案したもののデジタル一眼では(恐らく)画像処理エンジンが余計なことをしてるために『理論通り』には上手くいかなかった案件を忘れないうちに片付けることに。実は、これ、素のRAW画像が得られる(と期待される)冷却CMOSカメラを買ったらすぐに『検証ごっこ』する予定だったのですが、ASI1600MC-COOLの謎が面白すぎて、すっかり後回しになってしまってたのですよー。



★みんな大好き比較明コンポジット・・・だけど

星座の日周運動を固定撮影で写す際の比較明コンポジットは、すっかり星景写真の「ど定番」になりましたね。
町中でも星の軌跡が明瞭に写せるこの手法は、低照度相反則不軌特性が無いが故に背景が飛んでしまいやすいデジカメにとっては、まさに救世主的存在です。

でも、こんな写真になって困ったことは無いですか??

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一見『インスタ映え』しそうな星景写真に見えますが、我々天文ファンが見ると「なにかおかしい」のですね。



★比較明コンポジットでは「色々途切れちゃう」

先ほどの画像はD700を使って撮影したものをステライメージで比較明コンポジットしたものですが、気になるところを拡大してみましょう。

・・・すると・・・
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こ、恒星の軌跡がプチプチ途切れちゃってる!!

コマ間のデッドタイムが悪いのでしょうか?
いやいや、それだと次の例が説明できないのですよ。

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な、なんじゃこりゃーっ!!
雲がシマシマになって気色悪い!!

さすがに、ゆっくり動く雲が途切れて写るほどデッドタイムは無いですよねぇ。



★どんなに高性能のカメラでも「途切れ」は必ず生じる

というわけで、無い頭を振り絞って考えてみた結果、
この「比較明コンポジットにおける途切れ現象」は、「原理的に回避できない」という結論に至りました。
(3年ほど前、あぷらなーとブログは、「このネタ」からスタートしました♪)




ゴタゴタした『考察ごっこ』がお好きな方は、お暇なときに上記のリンクを見ていただくとして、今回は直感的な説明を試みます♪



★「途切れ」が起こる仕組みを直感的に・・・♪

まず、一本の紙テープがあったとします。
この紙テープが本来の光跡だと思ってください。ちなみに、このテープの太さは明るさを表します

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短時間露光をすることは、このテープを細かく切っていく作業に相当します。
ここで問題なのは、「恒星像がピクセル上を移動している最中に露光が終わる」ため、コマの境目は「斜めに切られてしまった」状態に相当するという点です。

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これを元に戻すには原理上「加算コンポジット」をすべきですが、残念ながら加算コンポジットしてしまうと、背景が明るくなりすぎるので比較明コンポジットを行うというの主流ですよね。
比較明コンポジットでは、本来2つのパーツに分かれている部分(切れ目)を貼り付けずにより幅が大きい方のみを採用します。
これは、本来平行四辺形であるパーツを台形に変形して糊付けしてしまう行為に相当します。

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したがって、つなぎ目には「原理上かならず」凹み(途切れ)が出てしまうわけですね。
撮像素子上を移動していく像をモデル化して簡単にシミュレーションしてみると、実際の途切れ像が再現できます。

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これは、比較明コンポジットして得られた実際の像の輝度分布と良い近似を示します。

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      ※比較明コンポジットして得られた光跡の輝度を簡易測定したグラフ



★『イーブンオッド・コンポジット法』のイメージ

この途切れの現象を軽減するには、2つのポイントがあります。
 ①同じピクセルに同一天体の像が重なったコマ同士を比較明合成してはいけない
 ②加算合成処理は最小限にとどめないといけない
①に反すると「途切れ」が生じ、②を守らないと背景がトンでしまう訳ですね。

そこで、撮影した元画像を「イーブン群」(偶数Noコマ)と「オッド群」(奇数Noコマ)の2群に分け、
まずそれぞれの群を比較明合成した後、最後に「1回だけ」加算合成する手法を思いつきました。
で、これを「イーブンオッド・コンポジット法」と勝手に命名しました♪
(すみません。変な造語を作るの好きなんです。)

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こうすることで、バックグラウンドの輝度上昇を最小限に止めつつ、光跡の途切れを「原理的に」押さえ込むことが可能だと目論んだわけです。

詳細にシミュレーションしてみると、
 背景光(バックグラウンド)に対する恒星の軌跡のS/N比は、単純な加算コンポジットよりも高く
 光跡の途切れは比較明コンポジットから飛躍的に改善
されることが予測されました。

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これで「万事めでたし」と思ったのですが・・・

・・・が、しかし!


★現実は甘くない

自信満々で考案した『イーブンオッド・コンポジット法』なのですが、『比較明コンポジット星景写真の権威』でもある知人に試してもらうと、どうもこれが上手くいかないらしい
実際に、あぷらなーと自身も
 JPEGからだと暗めの星は途切れずに上手くつながるが
 明るい星は過剰補正でつなぎ目が明るくなってしまう。
 RAWのままだと偽色まみれのシマシマになってしまう。
という怪現象に悩むことになります。

色々と考えた末、暫定的に下した結論は
「デジカメの画像処理エンジンが変なことをしてる」
です(笑)

ちなみに、(一般的な認識とは逆だと思いますが)、あぷらなーとの仮説は、
デジカメの画像処理エンジンは「途切れを目立たせる方向」に働いているのではなく、(像のエッジを強調することにより)「途切れを軽減する方向」に作用しているのではないか(上のモデルでいう「台形型」の裾野を高めにして長方形に近づけようとする効果)
というものでした。

とすれば、画像処理エンジンの作用を受けない冷却CCDカメラや冷却CMOSカメラのRAW画像で試してみるしかありません

実は、ASI1600MC-COOLを購入した理由の一つがこの件の『検証ごっこ』だったのですよー。




★といいつつ、色々と他に魅力的なネタが多くて・・・

「FITSファイルの解読アプリ作り」やら「ビームスプリッタ」やら「クールファイル補正法」やら「霧箱実験」やらが面白すぎて、イーブンオッドの『検証ごっこ』が後回しになってしまってました。

・・・で、ここからが本題です。(ようやく?)

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ASI1600MC-COOLにシグマ10-20mmF4.5-5.6を装着!

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所詮お気軽固定撮影ですから、装備は最小限に♪
天候は雲がワラワラと流れている状態ですが、気にせずゲイン200の30秒露光を1時間継続してデータを取ります。


★まずは普通に比較明コンポジット

今回は、「決着」させたかったので、きちんと冷却(-10度)して、同一条件でのダークファイル(120枚コンポジット)も減算。
デモザイクの影響を受けないようにRAWのまま比較明コンポジットしてみます。

すると・・・・
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一見、上手く撮れたように見えますが、
オリオンの三つ星からM42付近を拡大してみると・・・・

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ああ、やっぱり!
ご覧の通り、見事にブチブチに途切れてます。
 ※大きな隙間は雲の通過によるもの

さて、いよいよ『イーブンオッドコンポジット』を実行してみます。



★イーブンオッドよ、今こそ真の力を見せるがいい!


撮影した120コマの画像のうち、
 奇数番号の60コマを「オッド群」として比較明コンポジット
 偶数番号の60コマを「イーブン群」として比較明コンポジット
します。

f0346040_18001682.jpg
このように、それぞれが点線になりますが、理屈上この二つを加算すれば「スキマ無くピッタリつながる」はず・・・・・。

では、早速この2つを加算コンポジットし、最後にデモザイクしてカラー画像にしてみます。

すると・・・・

ででん!!

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キたぁー!!
暗い星から明るい星まで、一発でつながりました!!


通常の比較明コンポジットと比べると、こんな感じ♪
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 ※左:比較明コンポジット 右:イーブンオッドコンポジット


ああ、ここまで長かった~。
今日はよく眠れそうです♪

え?「よく見ると、ちょっぴり途切れてるぞ?」ですか。
ええと・・・
その方が(デジタル一眼のように重なり過ぎるより)納得しやすいんです。

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ASI1600MC-COOLをフル解像度の16bitRAWで連続撮影した場合、上のように実測で約0.34秒のデッドタイムが存在していて、しかもそれが揺らぎますので。さらに、(今回浮上した問題ですが)突発的ホットピクセルがダーク減算では消しきれないためホット&クール除去フィルターをベイヤーデータに作用させる必要があるのですが、この処理は若干の『星喰い』現象をもたらしますので・・・。
※この件については、いずれまた・・・・♪

 

by supernova1987a | 2017-12-11 18:09 | 天体写真 | Comments(10)

フルアーマーBORG発進!?

★なんぞこれ?!
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なんというか、もはやBORGとしての原型をとどめていないという・・・・(笑)
いやいや、いたって真面目に組んだつもりです。


★今回の改良点

①ASI1600MMによる「Hαナローバンド」と「SⅡナローバンド」をビームスプリッターで同時露光
②上記に加えてASI1600MCによる「OⅢナローバンド」も同時露光
③純正ヘリコイドのガタを解消するため接眼部をプレート2枚で強化
④V-POWER接眼部に重量級のスプリッタを搭載しても撓まないようにL字金具2枚で強化
⑤ガイド鏡・暗視野ファインダー・ドットサイトファインダーに加え、CCDカメラによる電子ファインダー搭載


・・・というわけで、
あぷらなーと自慢の「ツインBORGシステム」「ビームスプリッタシステム」まさかの融合!!
まさに『フルアーマー』仕様機♪

ふははは。
これで、晴れ間の少ない今シーズンでも
「通常の三倍」の効率(※)でナローバンド撮影してくれるわ!!

・・・・すみません。
ちと病んでいるようです。



※<注釈>
あくまでカラーカメラ+フィルタホイールを用いてナローバンド撮影する場合と比較した推測値ですが、
本当は「通常の5倍」の撮影効率を見込んでいます
カラーカメラ1機単独の場合、ベイヤー配列の仕様により
 Hαで有効な面積:1/4
 SⅡで有効な面積:1/4
 OⅢで有効な面積:1/2
ですので、どんぶり勘定すると、全露光量を1に揃えるには
Hα×4+SⅡ×4+OⅢ×2 = 10 の撮影時間が必要なところ

今回の「フルアーマー」機では
全画素利用可能なMMはビームスプリッタでの光量損失(分離)、MCは最も画素数の多いG素子を利用してOⅢを単独露光することを考慮に入れて
 Hαの効率:1/1×1/2
 SⅡの効率:1/1×1/2
 OⅢの効率:1/2×1/1
と、全て美しく揃った上で3機同時露光しちゃうので、
たった2の撮影時間で同等の成果が得られると期待。

それにしても、ASI1600×3連装って・・・これじゃ「赤い彗星」ならぬ「赤い変態」ですな(苦笑)

★★★ご注意★★★
モノクロ冷却カメラ+フィルタホイールと比較すると、たかだか1.5倍程度の撮影効率に過ぎません。
・・・が、各波長ごとにピントを固定できること、3波長同時露光により、途中で天候が悪化しても「ある程度の」成果が残る点がメリットです。
そして、まだ詳細は内緒ですが、その他数種類の実験的要素を含んでいます♪


by supernova1987a | 2017-11-20 22:34 | 天体望遠鏡 | Comments(10)

百均パワーで宇宙線を見る④

★前回のエントリーで終幕のハズが・・・

自作霧箱による自然放射線の「検出実験ごっこ」にハマってしまった あぷらなーと ですが、


本来、前回のエントリーでめでたく完結のハズでした。
・・・で、気分を切り替えてオリオン群の準備とかしていたのですが
残念ながら、超大型の台風21号の影響で、天候は大荒れ
とても観測どころではありません(涙)。



★それなら流星群の代わりに・・・!

今回実験ごっこしてみて再認識したのですが、霧箱の放射線軌跡ってなんだか流星群に似てますね。
いや、原理がじゃなくて、そのビジュアルが

「それなら、徹底的に良い感じの宇宙線写真を撮ってやれ!」

と言うわけで、悪天候の中、お家に籠もってひたすら自作霧箱の改良に取り組むことに。
ええと、(諸般の事情で)まだ詳細は明かせないのですが、相当ノウハウを蓄積できました。
自作霧箱、簡単そうに見えて結構デリケートです。少し条件(材質とか形状)が変わると失敗します。
でも、試作機を3機作った過程で無数の失敗を経験したので改善策は直感的に分かるようになってきました。

・・・そして・・・

ででん!


★改良版(4号機)完成!

今回は『自信作』です!(何が変わったか分からないとは思うけれど)
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さらに、さらに
ASI1600MM-COOLとASI1600MC-COOLのデュアルでステレオ動画が撮影可能に♪

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台風で外が土砂降りなので湿度が高く、すんごい結露が撮影をジャマしますが・・・・

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我ながら素晴らしい性能の霧箱が完成しました。
なんと、エタノールなどの補充やイオン除去などのメンテナンス無しで連続90分間以上に渡り放射線が観察できるという、夢のようなオモチャ♪
しかも、これ相当に感度が高いと思います。



★自作霧箱4号機の威力

なにがスゴいと言って、放射線源を一切使わずに自然放射線(と宇宙線)がドバドバ観察できるんですよー。

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 ※自作霧箱4号機+ASI1600MM-COOL+ニコン50mmF1.4 8bitRAWのFITS動画から切り出し。(非冷却)

こんなに自然放射線が飛びまくってるなんて、改めてビックリ。

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 ※自作霧箱4号機+ASI1600MM-COOL+ニコン50mmF1.4 8bitRAWのFITS動画から切り出し。(非冷却)

ううむ。
ここまで来ると、2001年の獅子座流星群↓を思い出しますねぇ。
ちょうどこんな感じだったなー。

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 ※ニコンF801S+トキナー17mm+スペリア1600+比較明コンポジット

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 ※自作霧箱4号機+ASI1600MM-COOL+ニコン50mmF1.4 8bitRAWのFITS動画から切り出し。(非冷却)

上の動画なんか、火球の流星痕↓を彷彿とさせますねぇ。面白すぎ♪

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 ※ニコンFG20+シグマ28mmF1.8+スペリア800+比較明コンポジット



★MCでもバンバン写るぜ♪

同時に撮影したカラー版のASI1600MC-COOLでもバンバン写ります。

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 ※自作霧箱4号機+ASI1600MC-COOL+ニコン50mmF1.8 8bitRAWのFITS動画からモノクロ変換して切り出し。(非冷却)

・・・さすがに、3D動画に仕上げるまでには相当な時間が掛かりそうですが、
とにかく、台風にやられちゃったオリオン座流星群の『敵討ち』ができたような気分でした。

さて、ここまで書いたところで風雨が強まってきました。
台風通過前の皆様、くれぐれもお気を付けくださいませ。


by supernova1987a | 2017-10-22 22:53 | 科学写真 | Comments(15)

『クールファイル』補正でM31を再処理してみる

★クールピクセルの軽減のために

「位置合わせ無しコンポジットした画像からクールピクセル情報を抽出して補正する」というアイディアがなかなか上手くいっています。

そこで、ツインBORG60EDで撮影したM31のデータをLRGB合成して再処理するために、今度はカラー冷却CMOSカメラASI1600MC-COOLのクールピクセルについて処理してみました。


★カラーカメラのクールピクセルはどんな様子?

ASI1600MM-COOLの時と同じ手法で、ASI1600MC-COOLのクールピクセルを抽出してみます。

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 左:ダーク・フラット補正したMCのRAW画像を位置合わせ無しで60枚コンポジット
 右:その画像から抽出したクールピクセル(の反転画像)

カラーカメラはそのベイヤー構造のために、ぱっと見クールピクセルが目立ちませんが、抽出処理をしてみると「ウジャウジャ」出てきました。
ただしカラーカメラの場合、実際の画像処理ではクールピクセルが目に付くことは希ですし、一般的にクールピクセルの軽減処理は不可欠では無いとされています。

では、なぜ目立ちにくいのかを確かめるために、上で抽出したクールファイルをさらに反転して、デモザイク(ディベイヤー)処理に掛けてみます。

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 左:ダーク・フラット補正したMCのRAW画像を位置合わせ無しで60枚コンポジットしたものをデモザイク
 右:クールファイルを反転しデモザイク

どうやらカラーカメラの場合はそのベイヤー構造によって、クールピクセルが「輝度の欠損」ではなく主に「色の欠損」として処理されるわけですね。
そのため、クールピクセルを放置していても「黒い筋」にならず、むしろ「色むら」として認識されやすいと推測されます。
ちなみに、ホットピクセルは輝度が過剰になっているため加色混合法にしたがい「赤か緑か青か」で現れますが、クールピクセルの場合は一種の減色を行うことになるため、補色である「イエローかシアンかマゼンタか」で現れるようです。(上の右図参照)



★ASI1600MC-COOLで『クールファイル』補正処理

では早速、ASI1600MC-COOL用に作製した『クールファイル』について、補正の有無を比較してみましょう。

f0346040_01382897.jpg
 左:クールファイル補正なしで加算平均コンポジット(位置合わせあり)
 右:クールファイル補正を加えて加算平均コンポジット(位置合わせあり)

左の画像に見られる「マゼンタやシアンで横に伸びた様な不愉快なノイズ」が右の画像ではキレイに除去されていること分かります。
モノクロカメラほどではありませんが、カラーカメラにもこの手法は効果があるようですね。


★では、全データを使って再処理してみます。

ツインBORG60EDにASI1600MC-COOLとMM-COOLを用いて撮影したM31の画像(MCとMM、それぞれゲイン300・30秒露光×120コマ)を再処理してみました。


f0346040_10260084.jpg


前回LRGB合成したときは、NikCollectionのノイズ処理やシルキーピクスのノイズ整列などを多用する必要(要するにノイズをぼかして誤魔化す必要)がありましたが、今回はほとんどノイズ処理の必要がありませんでした。いい加減なフラットファイル(PCモニタ+ディッシュ)を使ったので色むらは残っていますが、M31本体とその周辺の『縮緬ノイズ』や『色むら』は激減しました。

えらく苦戦しましたが、少し前進したような気がします♪



★さて、次は・・・・

久しぶりに「主砲」VMC260L+ビームスプリッタ装置を用いて、星雲などをドカーンとクローズアップしたいですねぇ。
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  ※この可愛らしいイラストは、『ASI1600仲間』の にゃあさん が描いてくれました。

 どうです? スゴイでしょこれ。
 もうメーカーさんのカタログや説明書に使えそうなクオリティで、ビックリ!



by supernova1987a | 2017-09-11 19:29 | 天体写真 | Comments(6)

モノクロ冷却CMOSカメラは難敵?

★★★ご注意★★★
今回は、自分への覚え書きの意味合いが強いエントリーなので、「ヘビのように長い」です。

 
★今回のお休みも曇ったので・・・

 お恥ずかしながら、ウン十年も天文やっているくせに、一度も「フラット撮影」なるものに手を出していなかったという『汚点』を解消すべく、フラット撮影に初挑戦してみました。
 といっても「フラット初心者」ですから高尚なことには手を出さず、(これじゃダメ『らしい』ことは承知の上で)PCのモニターに白色を表示させたものをティッシュペーパー付きのBORG60EDで撮影するという「いい加減な」ヤツです。

 ・・・でも、その前に、気になっていることが・・・・



★モノクロ冷却CMOSカメラで気になること

これまでデジカメやASI1600MC-COOLで撮影していたときにはあまり気にならなかったのに、MMを使うようになってやたらと目立ってきた現象に『縮緬ノイズ』があります。

『縮緬ノイズ』とは、例えばこんなヤツですね。
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強めの画像処理で暗部を持ち上げようとしたときに必ず現れる筋状のノイズ。上の画像なら右上から左下にかけて無数の黒っぽい筋が写っています。

この正体を明らかにするために、ダークやフラットを補正する前の素のデータを「位置合わせ無し」で加算平均コンポジットしてみます。

f0346040_03121555.jpg
 ※BORG60ED+RD+ASI1600MM-COOL+LPS-D1 ノータッチガイド マイナス10度・ゲイン300・30秒露光×60コマコンポジット 

元画像は同じものですが、左は「位置合わせ無し」で右が「位置合わせ有り」です。
左右の画像を見比べると分かるように、いわゆる「ホットピクセル」があると白い筋に、いわゆる「クールピクセル」があると黒い筋になるようです。
そしてシマシマの方向は、ガイドエラーの方向に一致します。要するに『対象』(天体)を追いかけた結果『背景』(ノイズ)が流れて写ったのが『縮緬ノイズ』の正体というわけです。



★ちなみにカラーCMOSの場合は

 この「ノイズ」のうち、現在頭を抱えているのが『黒い方』です。
ちなみに、ASI1600MC-COOLなどカラーカメラの場合はそれほど致命的ではありません。

f0346040_03200680.jpg
 ※左:MMの画像 右:MCの画像 ともにダークやフラット補正なし+位置合わせ無し
どちらも マイナス10度・ゲイン300・30秒露光×60コマコンポジット

上の画像のとおり、カラーカメラの場合、クールピクセルよりも目立つのはホットピクセルです。この要因を推測してみると

 ①たまたま私のASI1600MMが『外れ個体』で欠陥ピクセルまみれ
 ②カラーフィルター有無により生じるベイヤー素子と非ベイヤー素子の差
 ③画像生成ロジックの違い(デモザイクの有無)による差

といったところでしょうか。

このうち、①は『考えたくない』ので除外して(笑)、今のところ②と③の効果が大きいのではないかと解釈しています。
たとえば、モノクロ素子の場合、1ピクセルが無信号だった場合、明らかな「黒点」として認識されますが、ベイヤー素子の場合は、GRBGのうちたまたま1色が欠けただけに過ぎません。また、各ピクセルの輝度がそのまま現像されるのではなく、近隣素子との補完処理で明るさが決まりますので、輝度の差というようりはむしろ色の差として現れやすいのではないかという仮説です。(そのうち、シミュレーション計算してみますが・・・)



★白い筋を軽減するには

 輝点ノイズ(ホットピクセル)は、主にダークノイズと考えられますので、ダークを撮って後から補正すれば軽減できます。
先ほどの例なら、ダークを引くことによって、下記のように改善します。

   ○ダークの有無を比較(位置合わせ無し) 
f0346040_03380412.jpg
        ※左:ダーク減算なし 右:ダーク減算有り            
 
   ○ダークの有無を比較(位置合わせあり)
f0346040_03382754.jpg
       ※左:ダーク減算なし 右:ダーク減算有り

このように、真面目にダークファイルを引けば、白いノイズは軽減します。

ただし

当然ながら、これでは『縮緬ノイズ』は解消しません
黒い筋が残るからです。
それどころか、「ダークの過剰補正」による黒筋が増加するケース(上画像の画面下部)すら見られます。


★フラット画像を観察してみる

「クールピクセル」(黒点)が常に出ているのかどうかをチェックするために、初挑戦した簡易フラット画像(PCモニタ+ティッシュ)を超拡大して調べてみます。

f0346040_03500627.jpg
 左は今回M31を撮影した無補正の画像を位置合わせ無しで60コマコンポジットした画像です。右は後日撮影したフラット画像(ゲイン300・10msec×120コマ加算平均・シグマクリップあり)です。

それぞれ画面中心の座標を慎重に読み取りながら、1200%で切り出していますので、撮像素子の同じエリアを観察していることになります。これを見れば明らかなように「クールピクセルは恒常的に存在している」ことが分かりました。しかも、ものスゴイ数が・・・・です。


★・・・ということは!?

本来、周辺減光やゴミの影などを補正するのがフラット補正の主目的でしょうが、せっかくクールピクセルがフラット画像中に正確に再現できているのですから、これがフラット補正を行うことによって、どう寄与するか試してみました。

   ○フラットの有無を比較(位置合わせ無し)
f0346040_03570874.jpg
       ※左:フラット補正なし 右:フラット補正あり

   ○フラットの有無を比較(位置合わせ無し)
f0346040_04030035.jpg
       ※左:フラット補正なし 右:フラット補正あり

残念!

今回のケースでは、フラット補正は黒点の解消には無力なようです。
恐らくは(勘違いかも知れませんが)「引き算と割り算の違い」が原因と思われます。
ダーク引きの場合は「信号の上に乗ったノイズを引く」ために減算しているのに対して、フラット補正の場合は「減光などによる信号の出力低下を補う」ために除算(各ピクセルごとの露出倍数を掛けているイメージ)しているからと思われます。

したがって、黒い点の部分が「本来の明るさの何%に低下しているのか」が正確に分からないと除算しても無駄な訳で、もしもフラット補正によって黒点が消えるのだとしたら、フラットフレームの輝度レベルとライトフレームの輝度レベルが完全に一致した時だけでしょうね。(これ、解釈としてあってるのかなぁ??)

 今後、撮影時に同じ条件でフラットを撮影できたら、『検証ごっこ』してみます。いや、それ以前にステライメージの「フラット補正」のロジック(ソース)が分からないと、堂々巡りになる気がしますが・・・。


★ステライメージのクール除去

まあ、以前から使ってはいたものの、ここでステライメージのクールピクセル除去機能を使ってみることにします。
一般的なデジカメやカラー冷却CMOSの場合は、このクールピクセル除去機能はあまり必要性が無いとされていますが、黒点が盛大に発生するモノクロCMOSカメラの場合は重宝しますね。・・・あと、ダーク引きのしすぎで生じた黒点の除去にも使えます。


   ○オリジナル VS ダーク・フラット・クール除去 の比較(位置合わせ無し)
f0346040_04220926.jpg
       ※左:各種補正無し 右:ダーク・フラット・クール補正あり


   ○オリジナル VS ダーク・フラット・クール除去 の比較(位置合わせあり)
f0346040_04233127.jpg
       ※左:各種補正無し 右:ダーク・フラット・クール補正あり

位置合わせ無しの画像を比較すると分かりますが、ステライメージのクール除去を閾値0で適用しても、黒点は完全には消せませんね。

恐らくその要因は、(ガイドズレを含む多数枚画像はコンポジットする前にクール除去を実施する必要がありますが)元の1枚画像データにはクールピクセルの周辺にショットノイズに伴う輝度のバラツキが存在するため、ソフトがクールピクセルの位置を特定できない(黒点だと認識できない)ことにあると推測します。

それでも、位置合わせ有りの画像を比較すると分かるように、相当に『縮緬ノイズ』が軽減されていることは分かります。


★短時間露光+多数枚コンポの唯一の弱点??

 ・サチる心配が無い
 ・シーイングの影響を受けない
 ・オートガイドの必要が無い
 ・階調が豊富になる

などなどのメリットと「不精者に最適」という理由でこれまでこだわってきた「短時間露光+多数枚コンポジット」ですが、こと、クールピクセル除去に関しては、致命的に弱い可能性が浮上してきました。
「天体画像はあとからコンポジットすることによりシグナルを強めらる」のですが「クールピクセルは短時間露光によるショットノイズに埋もれる」のでソフトが位置を認識できずに放置されてしまうからです。(これはある程度ホットピクセルにも通じる弱点です。)

 これが、長時間露光の場合だとクール除去処理一発で消せそうに思えます。

降参!


★・・・・ともあれ

せっかく初挑戦したフラット画像は、本来の目的である「周辺減光の軽減」や「ゴミの影の除去」に対して、一定の成果を得ましたので、M31アンドロメダ銀河の画像をフラット補正ありで再処理してみました。

BORG60EDツインにASI1600MM-COOL+ASI1600MC-COOLで30秒のLRGB同時露光した画像の合計240コマコンポジットです。
フラットで消しきれない減光があったので、少しだけトリミングしてます。

f0346040_04460140.jpg
うむ。
なかなか良い感じです。


★★★今後の抱負★★★ 

 ①さらに良質なフラット画像を撮る方法を考えたい
 ②クールピクセルの位置を特定してピクセルマッピングしたい(コード書いちゃう?)
 ③ある程度の長時間露光も視野に入れなきゃ
 ④そろそろオートガイドも再開しよう
 ⑤鏡筒のタワミをなんとかしなきゃ
 ⑥放置したままのAPT・・・・
 ⑦死蔵しているオフアキ・・・
 ⑧一度も登場させてないナローバンドフィルタ・・・
 ⑨夢想中の「光害チョッパー装置」実現するのか??

・・・・それにしても、曇ったからといって、PCの前にへばりついて30時間以上画像処理してたら疲れちゃった・・・・ふう。

★★★追記★★★

寝ている間に夢の中で妙案(?)を思いつきました。
フラット画像をA
フラット画像にクール除去フィルタ処理したものをB
B-Aの減算処理したものをC
とすると、Cがクールピクセルのみを反転した画像になるので
ライトフレームにCを加算すれば・・・・・・。
あとで試してみます。

by supernova1987a | 2017-09-05 05:05 | 天体写真 | Comments(10)


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