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Sのピリオディックモーション『測定ごっこ』

★気合い入れて撮影できないときは

天体写真が撮れない夜。こういう時は、だいたい3つの過ごし方しかありませんね。
 ①『ポチリヌス菌』に感染するがまま『気絶買い』を楽しむ
 ②今後のために『考察ごっこ』『検証ごっこ』を楽しむ
 ③おとなしく寝る

というわけで今回は、(今後使用頻度が高くなると予想しつつも)今まであまり触っていなかったスカイメモSの追尾精度『測定ごっこ』を一晩かけてやってみることに。

以下、ほとんど自分自身への備忘録になるので、あまり愉快に書けません。
興味の無い方は読み飛ばしていただいて結構ですよー。
ちなみに、あぷらなーとのブログは『ででん!!』の直後だけ読めば主旨が分かるようになってます(ホントか?)


★ピリオディックモーションの測定は意外に難しい
f0346040_08255541.jpg

赤道儀の機構上、原理的に回避できない周期的な追尾エラーをピリオディックモーションとよびます。
ちょうど上の写真のように往復運動が生じるため、ノータッチガイド(赤道儀まかせの追尾)では、恒星がまん丸に写りません。
このピリオディックモーションの値が小さい赤道儀が、いわゆる「高精度な赤道儀」ということになります。今回は、ポータブル赤道儀スカイメモSのピリオディックモーションを真面目に『測定ごっこ』してみるのですが、これ、意外に計算が大変なんですよねぇ。
もちろん、たかが趣味ですので厳密に解析してもあまり意味が無いのですが、最低限考慮すべきポイントはあるはずです。
ピリオディックモーションの実写測定の詳細に言及している記事はほとんど見かけませんので、今後自分自身がミスしないようにまとめておくことにしましょう。

★ポイント①
同じ追尾精度でも、実際に写真に写るエラーの大きさは、天体の位置(赤緯座標)によって異なる!
だから、どの赤緯の天体を撮影したのかが分からないと、
「○○ピクセルずれたから、追尾精度は△△秒だー」
などという判断は危険だと思います。
無論、重星の離角なども基準にはならないと思います。

★ポイント②
赤経方向(ライトアセンション)と赤緯方向(デクリネーション)とでは、角度の定義が全く異なる!
赤緯方向(南北)の角度は、いわゆる『普通の角度』(分度器で測った角度)と同じです。
「○○度△△分□□秒」と表現した場合、
 1度=『普通の1度』
 1分=1/60度
 1秒=1/60分=1/3600度
を表していることになります。楽勝ですね。

ところが、赤経方向(東西)の角度は、ちょっと特殊でして
「○○h△△m□□s」
 または
「○○時△△分□□秒」
と表現した場合は
 1時=日周運動で1時間かかる角度=15度
 1分=1/60時=1/4度
 1秒=1/60分=1/240度
となります。
さらに厄介なことに上記の換算は、天の赤道上にある天体にだけ当てはまる話で、赤道からズレると計算式が全く異なってしまうのです。

★ポイント③
ジグザグ運動をキレイに写すのは至難の業
ピリオディックモーションを撮影する際には、「極軸を意図的にズラして撮影するとよい」とされていますが、その際は正確に南北方向にだけ極軸セットエラーが出るよう調整しなければなりません。ところが、そもそも正確な極軸合わせ自体が困難なので、この要求はナンセンスです。

★ポイント④
デジカメのデータに記録された露出時間は全て間違っている!
そもそもカメラのシャッタースピードは『近似値』で表すのがフィルム時代からの慣習です。
主要なシャッタースピードは本来「2の累乗」で制御されるのですが、データ上はそれが下記のように書き換えられています。
 1秒露出 → 正しい
 2秒露出 → 正しい
 4秒露出 → 正しい
 8秒露出 → 正しい
 15秒露出 → ホントは16秒露光されてる
 30秒露出 → ホントは32秒露光されてる
 60秒露出 → ホントは64秒露光されてる
このように、マニュアルモードでシャッタースピードを「30秒」とかに設定しても実際は2秒間余計に露光されているわけですね。このあたり、何秒露光したのかを計算する際に気をつけなければなりません。

<例外>
天体専用デジカメ:ニコンD810Aだけは、この誤差を消せます
(表示値と制御値とを一致させる特別モードが実装されている!)
※他にこの機能を持った機種があったらごめんなさい。
※ちなみに今回はこの機能使ってません(笑)。


★では実際に撮影してみます
下記スペックの機材を用いて、スカイメモSのピリオディックモーションを撮影してみました。
f0346040_04162034.jpg
望遠鏡:ACクローズアップレンズNo4を用いた自作『にせBORG』
口径:約50mm
焦点距離:250mm
レデューサ:BORG0.85×レデューサ
合成焦点距離:212.5mm
カメラ:ニコンD810A(APS-Cクロップ)
画素サイズ:4.9×4.9μm
撮像素子サイズ:23.6×15.8mm
画素数:3216×4820
露出:30秒
ショット数:121コマ
赤道儀:スカイメモSによるノータッチガイド

★ステップ①
「1ピクセルあたりの角度を求める」
f0346040_05315000.jpg
まず、撮影画像の1ピクセルがどれだけの角度に相当するのかを求めます。
上図のように、対物レンズの中心を通る光は屈折しないという原理を用いて計算すると
撮像素子の短辺方向の画角θは

  2×atan(撮像素子短辺×0.5/焦点距離) (ラジアン)
 =2×atan(15.8×0.5/212.2) (ラジアン)
 =2×atan(15.8×0.5/212.2)/3.1416×180(度)
 =4.258(度)

となります。
次に、1ピクセルあたりの画角を求めます。
メーカー公称値を見てみると、1画素のサイズよりも画素数の方が有効桁が2桁大きいので、ピクセルサイズではなく画素数を用いて計算します。
先ほどの画角を縦方向の画素数(有効画素数ではなく実画素数)で割ると

  4.258/3216(度)
 =4.258/3216 ×3600(秒)
 =4.767(秒)

これで、1ピクセルは4.767秒の画角に相当することが分かりました。


★ステップ②
ステライメージ7のバッチ処理で「D810AのRAW画像をステライメージ6で読み込めるよう加工」する
これは
 ○D810AのRAW画像はステライメージ6では読めない
 ○メトカーフコンポジットと比較明コンポジットの同時使用はステライメージ7では不可
というジレンマを回避するのが目的です。

ステライメージ7のバッチ処理で
 1.RAW画像の読み込み(ベイヤー配列のまま)
 2.トリミング処理
 3.FITSファイルに変換して書き出し
の各処理を121コマのRAWファイルに施します。

★ステップ③
 ステライメージ6で「位置合わせ無しの比較明コンポジット」を行う

ステップ②で書き出した121コマのFITSファイルをステライメージ6で比較明コンポジットし、デモザイク(ディベイヤー)処理してカラー画像に変換します。
f0346040_08255541.jpg
一見きれいなピリオディックモーションが写ったように見えますが、このままでは測定ができません。
画面の上下方向が東西に一致するように撮影しましたので、本来は「上下に振動しながら右に移動」した像が欲しいのです。
これは極軸設定の誤差により、
f0346040_08374374.jpg
このように『斜めに』像が移動してしまったことを示します。
このままでは、上下方向の振幅(ピリオディックモーションの大きさ)を測定しづらいので、メトカーフコンポジットを行います。


★ステップ④
メトカーフコンポジットに必要なパラメータを推算する

ステライメージ6.5はステライメージ7と異なり、比較明コンポジット時にメトカーフ補正を併用することが可能です。
f0346040_08594098.jpg
この機能を用いれば、比較明コンポジット時に、余計な運動のみを打ち消すように処理ができます。
f0346040_09052345.jpg
ではメトカーフ法ダイアログに入力すべきパラメータ(固有運動値)を求めてみましょう。

まず「1ピクセルの角度」はステップ①で求めました。
今回の場合は縦横とも4.767秒ですね。

次にステップ③で加工した位置合わせ無しの比較明コンポジット画像を観察します。
f0346040_12534745.jpg
121コマの露光中には、ピリオディックモーションとは別に東西方向に33ピクセルの固有運動があったことが分かります。

ここで1コマ目の露光開始時刻をEXIFから調べると2時28分14.03秒
121コマ目の露光開始時刻は3時33分34.04秒でした。
その間の時間差は3920.01秒間となります。
さらに、最後のコマの実露光時間32秒を加えると、3952.01秒間となります。

つまり、
3952.01秒間に33ピクセルの固有運動が起こったことになります。

ステップ①から1ピクセルに相当する画角は4.767秒なので、これは
33×4.767=157.311秒の移動角度となります。
したがって
1秒間あたりの移動角度
 157.311/3952.01=0.039805(秒)
1分間あたりでは
 0.039805×60=2.388319(秒)
の移動角度となります


さて、この移動は赤緯ではなく赤経方向のため、ポイント②で述べたように、値を変換する必要があります。
一般的な角度を赤経方向の角度に変換するには、15で割れば良いので
 2.388319/15=0.159221
より、1分間あたり約0.1592秒の移動速度となることが分かります。

最後に、画面の上が西であることから、上方向の位置角として90度を与えます。

★ステップ⑤
メトカーフ補正で比較明コンポジットを行う

ステップ④で求めたパラメータをセットしてメトカーフ補正付きの比較明コンポジットを実行します。
f0346040_13320894.jpg
移動方向が西→東なので移動量は負の数に設定しました。

すると・・・

ででん!!
f0346040_13405596.jpg
おお!
なんと美しいピリオディックモーション画像!
メトカーフ補正バッチリ決まったぜ♪

よし、ではさっそく測定に入りましょう・・・・いや、待った!

その前に、ポイント①の補正をせねばなりません。


★赤緯がいくらなのかによって追尾エラーは変化する

ここで、正しいピリオディックモーションを測定するため、赤緯補正の方法を考えてみます。

f0346040_14023682.jpg
天球の概念は上のようなものです。
赤道儀は、上の図の地軸を中心として東から西へ1日(恒星日)で一回転するように追尾運動しています。ピリオディックモーションは、この追尾運動の誤差です。

したがって、ピリオディックモーションの値は地軸を中心に測った値であることに注意しないといけません。

f0346040_14213481.jpg
ある特定の赤緯値を持つ天体は(日周運動によって)天の赤道上にある天体よりも『小さな円』を描きます。
f0346040_14393941.jpg
これは、それぞれの天体の赤緯値により日周運動を表す円の半径が異なることによって起こります。

ピリオディックモーションはあくまで自転軸に対する回転角(上の図のθ)に対応する値で表さないといけませんので、ここで赤緯値による補正が必要となります。

f0346040_14524772.jpg
上の図から明らかなように、天の赤道からφだけ離れた天体は、
その運動円の半径がcosφ倍になります。

したがって、その弧の長さもcosφ倍になることになり、結局
「ピリオディックモーションがcosφ倍になったように見えている」
という訳です。

つまり、赤緯値がφの天体のピリオディックモーションを実測した場合は、
測定値に1/cosφを掛けないと正しい値になりません

では、本題に戻りましょう。

★ステップ⑥
撮影天体の赤緯値補正を行う

今回撮影した天体はNGC7000北アメリカ星雲付近です。
その赤緯は約44度10分です。したがって、「1ピクセルの角度」は、ステップ①で求めた4.767秒をcos( (44+1/6)/180×3.14159 )で割ることにより

 4.767 / cos( (44+1/6)/180×3.14159 )
6.618(秒)
6.646(秒)
と修正されます。

※追記:
計算ミスしてました。ご指摘していただいたTeiKureさん、ありがとうございました!


★ステップ⑦
実測行きますよ♪


ででん!!
f0346040_15261162.jpg
これにステップ⑥で求めたパラメータを掛けると
15×6.618=約99.3秒
15×6.646=約99.7秒
振幅に直すために2で割ると
 99.3/2=約50秒
99.7/2=約50秒
※追記:
計算ミスしてました。ご指摘していただいたTeiKureさん、ありがとうございました!

★というわけでファイナルアンサー

今回の『検証ごっこ』の結果、
スカイメモSのピリオディックモーションは
±50秒
と推測されました。

うーむ。
スカイメモS、ポータブル赤道儀としては、まずまず健闘ってところか




ああ・・・疲れたけど面白かった♪

★★★お約束★★★
★今回の『検証ごっこ』では文献などを調べる作業を怠ったので、どこかに致命的なミスが潜んでいるかも知れません。
★今回の測定数値は、あくまであぷらなーと個人が保有する個体の特性をチェックしたに過ぎません。
★残念ながらオイラー変換などの『正しい』数学的処理を行う能力はすでに20年以上前に失われています。
★各種数値の見積もりを自動化するツールも多数存在しています。
★そもそも天の赤道付近の天体を撮影すれば、変な補正計算の必要はありません。


by supernova1987a | 2018-05-14 16:15 | 機材 | Comments(20)

カメラとストロボを大量に同期させてみる

★おことわり★

本記事は、使用している機材に使用上の問題が認められましたので削除いたしました。あしからずご了承ください。




by supernova1987a | 2017-08-16 00:03 | 自然写真 | Comments(14)

天の川中心部再処理


★GW中唯一の『とりあえず』晴れた日に・・・

f0346040_03255377.jpg
久しぶりのスカイメモNSを投入して、D810A+85mmF1.4Dで撮った天の川中心部ですが、意外にも写りが良かったので残りのコマ(実は先日アップした画像は141コマのうち42コマしか処理していなかったので・・・)も頑張って画像処理してみた。

★ISO1600・F4・30秒露光の撮って出し
f0346040_03154316.jpg

★前回アップした42コマコンポジット
f0346040_03155584.jpg

★全コマコンポジット+マスク処理
f0346040_03160975.jpg
※141コマコンポジット+各種画像処理。(トリミング有り。)

ちなみに超秒時ノイズ除去やダーク減算やフラット補正やホットクール除去などは一切無しです。
ただしRAW現造時にキャプチャNX-Dでアストロノイズリダクションは掛けています。
また、D810Aはデータが恐ろしく『重い』のでNX-Dから吐き出した画像はTIFFではなくJPEG(笑)。
・・・実はまだフォトショの使い方に慣れていないので、画像処理はステライメージ+シルキーピクス。
よってレイヤー処理はしていないのだけれど、それでもマスク処理するだけで相当インパクトのある天の川になりました。

あのモヤモヤ空の短時間露光で、しかも適当に画像処理してこれだけ写るんだったら、肉眼で天の川がハッキリ見える空でタップリ露光して真面目に画像処理すれば一体どうなるんだろう??

うーむ。もう一度プチ遠征したい~。



by supernova1987a | 2017-05-10 06:55 | 天体写真 | Comments(10)

食わず嫌いの(?)カラフルタウン

★「みんな大好きカラフルタウン」とはいうものの

小学5年生のころから天体観測を初めてウン十年。
その間、何度か完全に天文から離れる時期もありましたが、3年前からまた天文に復帰。
しかし、まあここ10数年の間に天体写真も様変わりしました。フィルムメインから冷却CCDメインに移行した後、今はデジタル一眼全盛ですものね。(もちろん冷却CMOSも流行っていますが)

ところで、近年の天体写真で驚いたことが3つあります。

 A:惑星は動画で撮って大量スタック+レジスタックス
 B:星景写真は短時間露光+比較明コンポジット
 C:星雲の写真は『分子雲』の描写が人気

どれもフィルム時代には考えられなかった概念を用いて驚異的な絵を写し出す名手の方が大勢いらっしゃいます。
だからこそ、昔天文少年だったおっさんの心を熱くするのですが・・・・。

そんな中、私がまだ『手を出していない』(出せない)のがCでして、特にさそり座付近のいわゆる「カラフルタウン」と言われる領域は、赤・青・黄の星雲とモクモクと伸びる暗黒星雲(今風にいうと分子雲)が「ウソだろ!」というくらい鮮明に撮られた作品を目にしてしまうと、やる気と言うよりは「こんなん、どう頑張っても無理やん!」と諦めてしまいがちでした。

恐らく、機材の良し悪し以前に、透明度抜群の観測地への遠征体力と数時間におよぶ露光を行う根気と最新の画像処理技術をフル動員しないと写りそうにもないと感じられるからです。


★先日の(悪条件下での)プチ遠征では・・・

久々に持ち出したスカイメモNSにD810A+ニコン85mmF1.4Dを載っけて、「カラフルタウン」なるものの片鱗でも捉えられればと目論んでいたのですが、あいにく透明度が悪く、意気消沈
画像処理する気力もなく、30秒露光×60コマのデータが死蔵されつつありました。

だって、『撮って出し』だと、こんなん↓ですもん。どう考えても無理っぽい。

f0346040_13054578.jpg
 ※D810A+ニコン85mmF1.4D ISO1600・F4・30秒露光 スカイメモNSノータッチガイド


★あいにく天候が回復しそうにないので

GWの7連休は「最低でも5回は遠征して素材をザクザク撮ってくるぞ」と目論んでいたものの、その後天候が回復せず、やることが無いので、しぶしぶ「画像処理の練習」をしてみることにしました。


①先ほどの「撮って出し」をトーン修正してみます。
f0346040_13100378.jpg
 ※左:撮って出し 右:修正後

ああ、なるほどねぇ。
たしかに「カラフルタウン」らしき領域が見えますね。強引に炙り出したのでD810Aでもノイズボロボロですが。


②60コマの画像をコンポジットしてみます

f0346040_13134341.jpg
 ※左:1コマ画像 右:60コマコンポジット後

うんうん。ノイズは滑らかになりました。分子雲らしきモヤモヤも見えてきました。

・・・・と、ここまでは楽勝なのです。ステライメージ6.5なら恒星を位置合わせ基準にした加算平均コンポジットでもあっという間に完了ですので。また、レベル調整やデジタル現像も使い慣れているのでサクッと終わります。

ただ、これより先が未知の領域です。そもそもダークもフラットも撮ってませんし、「マスク処理」だって今までたった1度しか触ったことが無いんですよねぇ。しかし、『食わず嫌い』は良くないので・・・・


③マスク処理に一歩踏み込んでみます

f0346040_13220217.jpg
 左:マスク処理無し 右:マスク処理など諸々を実行後

この手の処理はど素人なので、正直、吐きそうなほど試行錯誤しました。①~②までの時間を1とすると③は20~30くらいかかりました(涙)。

周辺減光や周辺部の色むらが酷いことになっているので全体をお見せすることは出来ませんが、なるほど「マスク処理使わないと先に進めないわけだ」ということが納得できるくらいには「カラフルタウンらしきもの」が写せたと思います♪
たぶん、このあたりが今回の写真素材と現有の処理ツールの限界かなあ。これを超えるためには、「透明度の高い空」で「たっぷりと露光」して「レイヤー処理」に持ち込まないとダメなんでしょうねぇ。

しかし・・・これはまた先の長いお話だなぁ(ため息)


by supernova1987a | 2017-05-06 23:45 | 天体写真 | Comments(12)

たまには「初心」に返ってみる

★せっかく久々に遠征したので

いつもやっているマニアックな天体写真だけでなく、普通の星野写真も撮ってみようと、スカイメモを持ち込んでいました。

f0346040_00511151.jpg

ところが、遠征当日はあいにくの透明度で、いつもなら天の川がモクモクと輝いて見えるハズの場所なのに、肉眼では天の川が見えません。
主砲のVMC260L+冷却カメラで撮影するM51もなんだかぼんやり(涙)しか写りませんし、D810Aで初挑戦したカラフルタウンも見事玉砕。

しかし、M51やさそり座が西方向に広がる濃いモヤの中にすっかり消えてしまった2時過ぎには「天の川があるかも」という程度の空には回復したので、D810Aの短時間・多数枚コンポジットで銀河系中心部を狙ってみました。


★D810Aの一発撮りでは

D810Aにニコン85mmF1.4 を装着し、ISO1600・F4・30秒の短時間露光で、延々シャッターを切ります。
この条件下ですから、一発撮りだとこんな感じです。

f0346040_00550597.jpg
光害カットフィルターも付けていないので、光害も拾っているみたいですね。
それになにより、全然露出が足りていません。


★42コマのコンポジットをやってみる

ここで無理矢理トーンを持ち上げるとザラザラになってしまうので、同様の画像を42枚コンポジットしてみます。
さらに、ステライメージ、NikCollection、シルキーピクスを総動員して、ゴソゴソやってみます。

すると・・・


・・・ででん!
f0346040_00583041.jpg
おお、とても良い感じです。

お馴染みのM8干潟星雲やM20三裂星雲をはじめ、射手座中心部の星雲星団を一網打尽という感じで、とても賑やかな絵になりました♪

それにしても、F4まで絞り込んでいるとは言え、AF85mmF1.4 Dはシャープですね。


★IR改造D5000の画像も処理してみる

普通に撮った星野写真がなかなか面白かったので、IRカットフィルタを除去した改造D5000にLRS-P2フィルタを内蔵させシグマの30mmF1.4(初期型)で撮影した画像データも処理してみました。

下記のような元画像を・・・
f0346040_17410982.jpg
48枚コンポジットして仕上げてみると
f0346040_17425900.jpg
おお!
こちらもなかなか良い感じ♪

・・・やはり最近のデジカメは星野写真がキレイに撮れますね。今更ながら感心感心。


★せっかくなので・・・・

タットル・ジャコビニ・クレサーク彗星が明るくなっているそうなので、久しぶりに彗星を見てみたいと思っていたのですが、あいにくの透明度。双眼鏡やファインダーでもその姿は分かりません。
また、スカイメモNSは当然ながら自動導入も微動も不可能なのですが、フルサイズの85mmなら「それらしい方向に」エイッと向ければ写るだろうと、こと座のベガ付近を狙ってみました。

30秒露光で撮影した53コマをコンポジットすると
f0346040_01134609.jpg
お!なんか写ってますよ。

トリミングして、さらに画像処理を進めてみます。
f0346040_01144897.jpg
ああ、ハッキリと写ってますね。
久しぶりの彗星像、ゲットです♪

それにしても、D810A+85mmF1.4、トリミング耐性高いなあ。

ともあれ、こういう「お気軽撮影」も楽しいものだと初心に返った気がしました。
やれやれ。念のためスカイメモを持参していて良かった♪

PS
中学生の頃、ニコンのFG20にサクラカラー400を詰めて50mmF1.8一本槍で星野写真を撮っていたのを思い出しました。
当時は主砲のアルテア15(15cmF10)の直焦点を半自動ガイドしきるスキルが無かったので、星雲星団の拡大撮影は失敗ばかりでしたが、50mmを射手座の方に向けて15分も露光すれば星雲星団がドッサリ写って大喜びしたものです。


by supernova1987a | 2017-05-02 21:11 | 天体写真 | Comments(10)

回折限界を超えて「お花見」

★先日は、思い切り遠くから・・・

天候が悪いという理由で、先日はBORG89EDにASI1600MC+MMのビームスプリットシステムで「1km手前からお花見」した訳ですが・・・・

f0346040_23133957.jpeg
モノクロCMOSカメラとカラーCMOSカメラの同時露光によるLRGB合成で、遠距離とは思えない解像度を得ることができました。

★今度は逆に・・・

今回は、ニコンD810A+マイクロ60mmを使ったマクロ撮影で、天体写真の技法を応用して解像度を上げて遊んでみることにします♪

素材は昨年撮影した桜の花です。(正確にはオウトウですので、いわゆるサクランボの花ですね)
ニコンD810AにAF-Sマイクロ60mmF2.8 とマクロスピードライトを装着して日中シンクロ撮影してみると・・・

f0346040_06274876.jpeg
 ※ISO200 F40 1/250secシンクロ 2灯ライティング RAW 現像はシルキーピクス

こんな感じで「夜桜っぽい」絵が撮れました♪
(本来天体専用機のD810Aは、ノーマル機とくらべて『微妙な』赤色が出しやすいような気がします)

★マクロ撮影の敵は・・・

天体写真の最大の敵はシーイング(正確にはシンチレーション)と呼ばれる大気の揺らぎですね。そのせいでどんなに高性能な天体望遠鏡を用いてもぼやけてしまいます。それを軽減するためにスタッキング(コンポジット)とかマックスエントロピー法やウェーブレット法などのシャープ処理が使われます。

対して、マクロ撮影の最大の敵は、絞りを(被写界深度を稼ぐために)絞り込んだせいで発生する回折ボケです。絞りを開けば有効口径が大きくなるため理論上の解像度は向上するものの合焦範囲が浅くなるために画面全体にピントが来ません。かといって絞りすぎると光の回折による解像度低下で画面全体がベールをかぶったように眠くなってしまいます。

f0346040_06403677.jpeg
 ※上記の画像のピクセル等倍(ボケボケで、せっかくのD810Aの高画素が死んでます)

・・・よくよく考えると、天体撮影においてレジスタックスなどを用いたシャープ処理は、ある意味「解像度を補完する」(ように見せる)技法ですので、マクロ撮影における回折ボケにも有効なのではないか・・・と。

★・・・で、やってみた

 行った処理は概ね下記の通りです。

① D810Aで撮影したRAW画像をシルキーピクスで現像処理してTIFFに
② ステライメージで2×2ソフトウェアビニング処理
③ ②の画像をモノクロ化
④ ③の画像をレジスタックスに読み込みウェーブレット
⑤ ③の画像をステライメージで最大エントロピー画像復元
⑥ ④と⑤を加算平均コンポジット
⑦ ステライメージで軽くアンシャープマスク処理
⑧ ステライメージでスターシャープフィルタとホットクール除去を併用してノイズ除去
⑨ ステライメージでデジタル現像+レベル調整
⑩ ⑨の画像をL、③の画像をRGBとしてLRGB合成
⑪ Lab色彩調整、トーンカーブ調整などで味付け

さて、出来上がった画像を、
 A:ノーマル
 B:シルキーピクスのピュアディテール処理
 C:上記の処理によるLRGB画像
で比較してみましょう。

f0346040_06490739.jpeg
   ※左から 画像A、画像B、画像C

比較のため、できるだけ明るさとトーンは揃えたつもりです。
AよりもB、BよりもCがシャープに見えますね。

さらに拡大してみます。
f0346040_06523170.jpeg
   ※左から 画像A、画像B、画像C (ピクセル66%)

ピクセル66%といっても、ビニングしてますので大元の画像で言うところのピクセル0.33倍に相当しますが、画像Cは相当にシャープになっていることが分かります。細部が写り過ぎてて、ちと不気味な感じすらします。

★というわけで・・・

今回は、天体専用機と思われているD810Aに天体写真用の技法を用いてマクロ撮影するという「お遊び」でした。
マクロ撮影で回折ボケに悩んでいる天文マニアの方(いないか・・・?)は、お試しを。なかなか面白いですよぉ。

・・・・といいつつ実は、(画像Bの)「シルキーピクスによるピュアディテール処理」って、お手軽な割に結構「いい線」行っているなぁ、ということを再認識したというのが本音ですが・・・・(笑)。



by supernova1987a | 2017-04-14 07:07 | 自然写真 | Comments(10)

NIKcollectionで遊んでみる

★天体写真の画像処理では

主に使っているソフトは、ステライメージ6.5とレジスタックスとAutoStakkert2とシルキーピクスなのですが、そのうちフォトショップも導入するんだろうなぁ、などと考えている内に、フォトショップ用のプラグインとして最近ウワサのNikCollectionで遊んでみることに。

本来は、プラグインですから、メインアプリであるフォトショをインストールしたからの作業のハズですが・・・・

★あれれ?
インストールしたらEXEファイルが出来上がったので、ダメ元でクリックしてみたら・・・

ん??

f0346040_01112339.jpg
何事も無く単体で立ち上がるじゃないですか!(上記はHDR用のプログラムの起動画面)
しかも「ファイル」メニューがあるので、そこから元画像ファイルを読み込んでみると・・・

f0346040_01124209.jpg
あれ・・・ちゃんと処理できちゃう

・・・え?ひょっとして、これ(NIKCollectionが単体でも使える)って、常識だったの??

・・・うーむ。

HDR処理などはもちろんですが、個人的にはニコンのキャプチャーNXが「D」になって使えなくなっていた「コントロールポイント」機能が使えるようになる点がものすごく魅力的。

※ファイルメニューが無いプログラムもありましたが、画像ファイルをEXEファイルの上にドラッグしてみたら動いちゃいました。


★過去の干潟星雲を処理ってみると

VMC260L+D810Aで撮影したM8干潟星雲の画像をNikCollectionのHDRで処理してみた。

f0346040_01165169.jpg
左:ステライメージで15秒露光×400コマのコンポジットなどを行った画像
右:NikCollectionのHDRで処理したもの

うむ。なかなか面白い♪
画像が荒れ荒れになってしまうこれど、これはこれで「アリ」な方向性ですね。

『天邪鬼』な あぷらなーととしては、これまで「メジャー路線」からは意図的に逃げてきたのですが、そろそろメジャーなアプリにも触ってみようかなあ・・・。


★画像処理とは関係ありませんが

・・・という訳で、フォトショを入れるかどうかはまだ検討中ですが、
手始めにVisualStudioのコミュニティエディション(これ無料なのにほぼフル機能なんですよねぇ)をインストールしてみた。(さよならDelphi・・??)
オブジェクトPASCAL(Delphi)の文法を思い出したばかりなのに、今度はVisualBASICの記憶を蘇らせる必要がありますが、これでビームスプリッタの弊害を評価するためのレイトレーシングプログラムでも組んでみると面白そう。いや、Delphi自体は大好きなんですが、色々と挙動不審なことが多いのと、なにより参考書籍が少なすぎるのがネックでして・・・・。(プロ版はお高いですしね)


by supernova1987a | 2017-03-21 01:35 | 天体写真 | Comments(10)

異種混合作戦④

少し前に、冷却CMOSカメラASI1600MCで撮像した画像とIR改造D5000で撮影した画像を合成して、オリオン座大星雲M42の微細構造を出そう作戦を決行した記事を書きましたが・・・・。

★やはり天候が回復しそうに無いので・・・・

前回とは別の組み合わせを試してみました。
今回の混合相手は、ニコン純正の天体専用デジカメD810Aです♪

★まずはD810Aの画像を下ごしらえ

VMC260L(レデューサ無し)にLPS-P2フィルタとD810Aを接続してISO12800・20秒露光した1コマ画像はこんな感じです。

f0346040_21165079.jpg
      ※キャプチャーNX-DでRAW現像(アストロノイズリダクション使用)

なかなか良く写っていますが、さすがにISO12800ではノイズボロボロですね。

★D810Aの画像をスタッキング

最近お気に入りのAutoStackert!2で77コマスタッキングをしてみます。

すると・・・・
f0346040_21211683.jpg
スタッキングの前後で比較してみます。
左が1コマ画像、右がスタッキング後です。
f0346040_21194536.jpg
ずいぶん滑らかになりました。特に分子雲の描写が飛躍的に改善したことが分かりますね。


★対するASI1600MC側の画像は
f0346040_21251932.jpg
5秒露光と10秒露光の200コマコンポジットの画像です。
レデューサを使っていますが、フルサイズとマイクロフォーサーズの差で、かなり大きく写っちゃってます。


★合体!!

D810Aの画像とASI1600MCの画像を倍率調整した上でステライメージで回転コンポジットしてみます。
すると・・・・

ででん!!
f0346040_21314235.jpg
おお。なかなか良い感じ♪
回転コンポジットの影響で左上の領域が斜めに黒くなってますが、仕方ありませんね。


★レジスタックスに掛けてみる

合成した画像を一度モノクロに変換して、レジスタックスに掛けてウェーブレット処理してみます。

左が元画像で、右がウェーブレット後です。
f0346040_21364418.jpg
今回は、緩めにウェーブレット処理してみましたが、かなり微細構造が出てきました♪


★LRGB再合成してみる

ウェーブレット処理したモノクロ画像をLチャンネル、元の画像をRGBチャンネルとして、ステライメージでLRGB合成してみます。

すると・・・


ででん!!
f0346040_21424600.jpg
おお~。
とてもいい色が出て、いい感じです♪


★シルキーピクスで味付けしてみる

シルキーピクス7proで、
 ①軽くHDR処理
 ②フィルムテイストを変更(記憶色1)
 ③ノイズ整列処理
を実行してみます。

左が元画像、右がシルキーに通した後です
f0346040_21475848.jpg
周辺部が炙り出されるとともに色合いが鮮やかになり、画像下部にあったシマシマノイズも消えました♪

最後にステライメージで軽くマルチバンドシャープ処理とLab色彩調整をすると

・・・ででん!!
f0346040_01053684.jpg

『シャープかつ瑞々しい』M42になったのではないか、と自画自賛♪

・・・・というわけで、8月31日の天体撮影からのブランクが3ヶ月になりそうな今日この頃。
画像処理の研究ばかりは確実に(?)進んでいます・・・と思いたいです(涙)。


★★★今回は、続きません★★★





by supernova1987a | 2016-11-21 21:57 | 天体写真 | Comments(17)

ステライメージのマスク処理を使ってみる

★VMC260Lの画像処理に疲れたので

8月末に撮影していたD810A+シグマ20mmF1.8の画像を引っ張り出してきて、遊んでみました。
ちなみに元画像はこんな感じ。
f0346040_01351086.jpg
※ニコンD810A+シグマ20mmF1.8 絞りF2.8 ISO1600 露出30秒 RAW
 キャプチャーNXDで現像(アストロノイズリダクション使用)ダーク減算無し

天の川とともに、すばる・ヒアデス・M31・二重星団・カリフォルニアなどなど、「おいしそうな天体一網打尽の図」ですなぁ。

★ちょうどヒアデスとプレアデスの左側に・・・
画像を拡大して観察してみると、なにやらモクモクした領域を発見。
ネットで調べてみると、このあたりには分子雲がウジャウジャいるみたいですね。
f0346040_01393859.jpg
ちょっとわかりにくいですが、上記画面の下中央から画面上部にかけてアヒルの足形のように薄暗い模様が見えます。それが「モクモク」。

★ステライメージ+シルキーピクスで画像処理
まずは、キャプチャーNXDでアストロノイズリダクション+1段増感して現像したTIFFファイルをステライメージで28枚加算平均コンポジット。
これをデジタル現像して最低限の画像処理を施した後、いつもの「L画像とRGB画像」に分割。
その後、私が苦手としている「星マスク」をかけてトーン修正やレベル修正などをゴニョゴニョ実行。
できあがったTIFF画像をシルキーピクスに転送して、色彩を強調した後HDR処理を実行。
再びステライメージに戻って微調整。
すると・・・・

ででん!
f0346040_01463283.jpg
なるほど、たしかにモクモクの正体が分子雲らしきものだと分かりますね。
まあ、分子雲に関しては名手の方々が大勢いらっしゃるので、とてもその域には達していませんが、真面目に撮影すればあぶり出せそうな「気配」がしてきました。
今回はフルサイズデジタル一眼+20mmという超広角画像からのトリミングですが、これを35mm程度のレンズ+ASI1600MC-COOLでたくさん撮影して多数枚コンポジットすれば面白そう♪

しかし、マスク処理って難しいなぁ・・・・。
え?レイヤー処理はしないのか、ですって?
いやー、たしかにフォトショがなくてもGIMPやエレメンツでレイヤー処理は出来ますし職場でちょっとしたチラシとかを作成するときは多用してますが、最近色んなソフトをいじくり回ってるので、頭がパンクしそうです。

・・・という訳で、今回の休日も「晴れたら撮影したいこと」の画像処理予行演習で終わってしまいました。


by supernova1987a | 2016-10-18 02:04 | 天体写真 | Comments(6)

満天の星空を求めてリベンジ①

★ここのところ
休みの日にはたいてい曇りか月明かりでまともな星空が見られませんでした。
お盆休みも遠征したのにガスってるし・・・。
で、8月30日はGPV気象予報で『真っ黒』予報の時間帯が結構あったので、それを信じて満濃池まで遠征することに。
メイン機材はVMC260L+アトラクス+ASI1600MC-COOLですが、快晴になった場合に備えてケンコーのスカイメモNS(ああ、一体何年間眠らせていたことか??)にニコンD810A&IR改造D5000を持ち出します。
レンズはシグマの20mmF1.8(初期型)と、サムヤン(性懲りも無く)の35mmF1.4をチョイス。
f0346040_11200175.jpg
※ミザールのAR-1+アルテア15を使っていた学生時代に遠征用として買ったスカイメモNSですが、今となっては「若気のいたり」で至る所に貼りまくったニコンステッカーが『痛い』・・・・。

★早めに出立
取り急ぎセッティングを済ませて、ゆっくりと撮影に入ろうという作戦のため19時過ぎに出立。満濃池に向かいます。
なにしろスカイメモNSを触るのが本当に久しぶりなので、極軸セットできるか不安がいっぱい。
・・・というか、そもそもちゃんと動くのだろうか??
とにかく、出発時点ではそこそこの晴れ間です。ここまではGPV予報通り♪

★日頃の行いが悪いのか・・・・?
ところが、現地に着いてバタバタと三脚と赤道儀を出した途端、狙ったように雲の大群が押し寄せてきてドン曇りに!
北極星が見えないので、極軸望遠鏡もポールマスターも使い物になりません。
とりあえず、適当にセットして配線やらPCの立ち上げやら、CMOSカメラの冷却やらを行いながら北天に晴れ間が来るのを待ちます。
・・・が。
「つ、冷たっ?!!」
まさかの雨が降ってきました。
これはもうパニックです。
撤収している暇すら無いので(こういうこともあろうかと)車に積んであった大量のゴミ袋をパソコンや鏡筒やカメラにかぶせます。漏電が怖いバッテリー類はテーブルの下へ避難。

雨雲レーダーを見てみると、満濃池の上だけにポツリと雨雲が!
・・・・イジメです、これ。

・・・・ああ、最近『ポチリ病』に(自主的に)かかり過ぎたので、バチが当たったのですね?

★結局、3時間半ほどは無駄時間に
雲を眺めつつ、ポールマスターとsharpcapを交互に立ち上げてセッティングとピント合わせのどちらかをしようとするのですが、良いところで晴れ間が閉じて振り出しに・・・・というのを3時間半ほど繰り返す羽目になりました。スカイメモとアトラクスとパソコンの間を行ったり来たりしてしゃがんだり立ったり走ったりしたので、なんかもう、体力トレーニングさせられてる気分。

★日付が変わってようやく!
とうとう日付が変わって8月31日になっちゃいましたが、突然晴れ間が大きくなりました。
これは、一気に晴れ上がるパターンかも・・・・。
一気にセッティングします。
今回はスカイメモと三脚の間にK-ASTEC製の微動台座を挟んだので(本来はポラリエとか用なのでオーバーウエイト)快適。確か標準の雲台に載せていた頃は10分ほど格闘していた記憶があるのですが、1分あまりで極軸セット完了。これはもう天と地の差。もっと早く使えば良かった・・・・。
f0346040_11345391.jpg
※注:真似しないでください。重量オーバーにつき、思わぬ破損事故やガイドミスの恐れがあります。

★早速、秋の銀河を撮影してみましょう♪

ニコンD810A+シグマ20mmF1.8(絞りF2.8)ISO1600・30秒露光
スカイメモNSのノータッチガイドによる撮って出しはこんな感じです。
f0346040_11390547.jpg
良く晴れてます。透明度も(褒めるほどではありませんが)市街地とは雲泥の差。
早速、4枚コンポジットと画像処理を行ってみます。こんかいはRAW画像を読み込むためと、オートストレッチが使いたかったのでステライメージ7を使用します。

画像処理して、画質の悪い左右を切り詰めるとこんな感じです。
f0346040_11413283.jpg
おお。良い感じです♪
さすがD810A。アンドロメダ銀河からカリフォルニア星雲までとても良く写ってます。
光害カットフィルターは使っていませんが、これだけ写れば自分的には満足満足♪

さて、色々と撮影して、夜明け前には東の空に良い感じで冬の星座が上がってきました。
f0346040_11451138.jpg
※D810A+シグマ20mmF1.8(絞り2.8)ISO1600・30秒露光の一発撮り

やはり冬の星座は豪勢ですね。上ってくるとテンションが上がってしまいます。

ともかく、GW以来、本当に久しぶりにまともな星空が見られました。めでたし♪


by supernova1987a | 2016-08-31 12:07 | 天体写真 | Comments(4)


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