都会で天の川をリアルタイムで見る
以前、都会で天の川を撮るにはどうしたらいいのか調べていて、その時に出た結論がナローバンドと光害カットフィルターを組み合わせて天の川の幅の広い波長をカバーするというものでした。それに加えて近頃は近赤外域を使った撮影法が話題になっています。そこでこれらをうまく使って天の川の電視観望に挑戦します。
まずは撮影システムの紹介を。波長750~1000nmをメインとし、そこに光害のレベルに応じて光害カットフィルター（長波長寄り）を付けて光害の影響を抑えた波長を加えます。カメラで撮影した画像はSharpCapに送り、ライブスタックで総露光時間を稼ぎながら強調処理で天の川をPC画面で見ます。赤道儀で追尾しながらの撮影です。
カメラは赤外感度の高い天文用CMOSカメラを使います。赤外改造済みの一眼でも出来ると思います。ただ現時点でSharpCapが一眼に対応していないので[i]コストの面でもあまり良いとは言えないかなと。ASI Air proがあれば一眼でも電視観望が出来ます。
私はセール時に買ったSV305-sjという赤外感度がそこそこあるカメラを使うつもりです。
ちなみに感度はこんな感じです。
800nmを超えた辺りからRGB感度が一致して赤外モノクロカメラになります。
もっと近赤外感度があるカメラ（ASI1600mm,6200mmなど）もあります。
カメラの設定は
高ISO、短時間露光、多数枚ライブスタック。
理由は光害がひどい場所では低ISO長時間より高ISOで枚数を稼いだ方がよく写るから、撮り始めてから結果が現れるまでが早いからの二つです。
レンズは35mm版換算で35~50mmがいいのかなと思います。というのもこの撮影は赤道儀の使用を前提としていて、SharpCapのライブスタックを使うので、地上部分が入ってしまうとそこが流れてあまり見栄えが良くないからです。それに光害のレベルが最悪の場所での撮影です。広角だと光害のグラデーションがはっきり見えてしまい、天の川が見えづらくなるのではと予想しています。これは近赤外域の波長だけ通すようにすれば解消しそうですが、それでも多少写ってしまうと思います。
SV305-sjなどの小センサーで35mm版換算35-50mmの画角を得ようとすると、物凄く焦点距離が短いレンズが必要になります。 そんなレンズなんて...ありました。
6mmF1.2。このレンズを1/2.8インチセンサーに付けると、換算約40mmの画角が得られます。ちょうどですね。おまけにF1.2と超明るいのでもってこいです。
赤道儀は、ポタ赤で十分です。自動導入機があればレンズを付け換えて春の銀河祭りにも使えるかもしれません。
フィルターは
- IR720 光害強
- IR640 光害弱
今のところはこれくらいしか思いつきません。
課題点
1 露光時間
通常の撮影に比べ大幅に波長を削ってしまうので、写るまでにかなり時間がかかると思われます。
2 色が出ない。
3 フィルター代がかさむ。
4 光害カットフィルターとIRカットフィルターを併用できない。
カメラを二台体制にすれば出来ます。ただ二台のカメラからの出力をどうやってライブスタックして一つの画面に写すのかが課題です。それ以外にはIRカットフィルターを使わずに、近赤外も通す光害カットフィルターを使うという選択肢もあります。そんなフィルターはbaader社のセミアポフィルターしか知りませんが.. しかも700-1000nmを通さないという曲者です。
お約束
・文脈からお察しの通り検証前の撮影法です。
・私は天文歴がまだ短いので、どこかで間違えているかもしれません。
・空が暗いところまで電車で二時間ぐらい移動して天の川撮った方が建設的です。
・SharpCapはASCOM Platformを使って一眼カメラを対応させることができますが、対応しているカメラが少なく、少し不安定なところがあります。
初心者用の望遠鏡を天体写真用に、なんとか...
ふふ、このぐらいの分解はちょろいですね(*´∀`)
— Kanopan (@Masteroflife_17) 2021年5月23日
入門用の安物ですが、凹凸レンズが組み合わさった二色消しのアクロマート鏡筒です。
これに接眼部の強化と31.7mm径用に調整、自作レデューサー、アリガタを付けて電視観望用に魔改造します。 pic.twitter.com/HFXflqJ4bc
この写真は私が小学生の時に買ってもらったVixenの安い鏡筒と経緯台のセットです。今回はこれを天体写真用に改造する話です。
まずは鏡筒から。スペックは口径70mm 焦点距離700mm F10のアクロマートです。正直焦点距離は700mmも要らないし、F10は暗すぎて星雲等の撮影には使えません。なのでレデューサーを自作して焦点距離を短くします。調べたところケンコーのクローズアップレンズを使って自作するのが一番簡単そうです。クローズアップレンズはNoが大きくなるほど焦点距離が延び、焦点距離を短くする効果とコマ収差の軽減効果が大きくなります。過補正のこともあるので、この鏡筒にはNo4ぐらいが適当だと思います。計算したところ合成焦点距離は約600mmまで落とせるようです。手に入り次第接眼部に付けてみます。
この鏡筒はアクロマートなので、C線F線を散らすような設計になっていなければ青ハロが盛大にでるはずです。一応レンズ設計ソフトPopsで確認してみましたが、何故かd線でしか設計出来なかったため、青ハロが出るかどうかは分かりませんでした。バックフォーカスの値は出すことは出来ました。合焦位置が対物レンズからの距離が70cmなら画像上の矢印の位置でピントが合うので、天頂ミラーを付けて光路長を延ばすことでCMOSカメラでもピントが出そうです。
仮にこの鏡筒が古典的なアクロマートなら、ナローバンドフィルターが有効になります。撮影は都会で、対象は赤い星雲と決めているのでナローバンドはベストマッチです。Hα単体のフィルターだと露光時間が長くなりすぎるので、QBP辺りの4輝線を通すタイプを使おうと思います。LEDさえ無ければIRカットフィルターを使っての銀河撮影もいけそうなのですが...
経緯台は微動雲台と組み合わせて簡易赤道儀化しようかと思いましたが、経緯台がかなりガタつくので、赤道儀化はしません。代わりに全部バラシてグリス塗りと、ボルトとナットの間に余分にワッシャーを噛ましてみました。これによってガタつきが完全に抑えられました。
経緯台と鏡筒の接続は最初アリ型を考えていましたが、ガタが来てる経緯台とプラスチック鏡筒にそこまでしなくてもいいなと思ったので、ボルトと補助として結束バンド？？を使って完全に固定しました。
おまけ
この前電視観望用にsv305sjを買ったので、これをFマウントレンズに付けるアダプターを探していたところ、svbonyにこんなモノがありました。
このアダプターはFマウントから31.7mm径に変換できます。
Nikon Fマウントのカメラはフランジバックが46.5mmと長いので、このアダプターは延長筒の役割も担ってくれそうです。値段も意外と安い！（さすが中華）
追記
頭冷やしてから考え直したら焦点距離700mmで経緯台は無理だと気付いたので、後日簡易赤道儀化しました。（なぜ気づかなかったんだ..）
進路を考える。
今回はあまりに個人的なことなのでここに載せるか迷いましたが、何人かの友人がこのブログを見てくれているそうなので彼らの助けになれたらいいなと思いつつ書きました。
私は今高校3年生のGWを迎えたところです。が未だに将来の職業と進路を決められていません。具体的にはどの大学に入るかです。（学部は理工系と決めています）後々関係してくるので先に話しますが、正直大学の偏差値はあまり気にしていません。学校の先生や両親は上の大学を目指してほしいようですが、そのための受験勉強に当てる時間を、私は趣味やバイト、読書など将来必ず自分の力になることにつぎ込むでしょう。仮に上の大学に入ったとして、勉強と研究に明け暮れる日々が待っているような気がしてなりません。それはそれで一つの生き方ですし、一つのことを研究し新しい発見をする喜び、楽しさは分かっているつもりです。しかし私は「様々な知識、経験を蓄えて生涯自分の成長に努めること」を人生のルールとして決めています。中２から今までこの考えは変わっていません。そしてこれが大学を決める上での足枷なのです。大学というのは本来研究機関（特に理系は）ですから、様々な知識を～の私とは相反しています。偏差値が上の大学ほどその傾向が強いみたいです。はてどうしかものか。
一旦自分の興味がある研究をやっている大学を調べてみました。興味のある研究ははっきりしていて、可視光、赤外線による観測と装置開発です。そして大学は..ありました。
自宅からの通学圏内だと法政（すごく上）と東京都市大（少し下）と東邦大学（下）です。なかなかうまくいきませんね。偏差値をあまり気にしないとはいったものの、私大に通わせてもらう以上ある程度のところには入らないといけません。そして、一番危惧しているのは大学の名前、偏差値がどの程度就職に影響するかです。こればかりは会社によって異なるので、なるべく早い段階で就職先の方向を絞っておきたいのですがこれも未だに決められないのです。これは大学生になってからでも遅くはないのかもしれません
なんだか話がこんがらがってきたので整理しておくと、
偏差値の高い大学は目指していない。
他分野にも興味があり講義を取りたいと考えている。
大学ではバイトや趣味にも時間を使いたい。
光、赤外線の観測装置の研究をしたいが、研究室がある大学は自分の偏差値より下。
偏差値や大学名、研究内容がどの程度就職に関わるのかが分からず不安。
来年私は18になります。18です。一気に自分の世界が開ける、なぜかそんな予感がひしひしとします。車を運転できる、バイトの種類が増える、一人で泊まりの遠征に出かけられる。きりがありません。そしてそんな数多くの経験が出来るのは学生という土台があってこそです。会社勤めになってからでは難しいでしょう。だからこそ大学では自分のやりたいことと勉強、研究をきっちりやり遂げたいと考えています。
比較明合成の応用（都市星景）
人気の夜景スポットで都市星景撮ってたら、騒がしい大学生のグループとイチャイチャカップルの板挟みに
— Kanopan (@Masteroflife_17) 2021年4月10日
苦手なタイプに挟まれながら天リフを黙々と読んでいます
ぐ、これくらいなんのその…
都市星景写真では星を軌跡として写すため、撮影途中で一枚でもミスがあったりすると軌跡が切れて見栄えが悪くなります。
これは地上の明かりがダブった失敗例です。撮影途中で確認した際にズレてしまったのか、はたまた風でカメラが傾いたのか。今回はこれを修正する方法を紹介します。
比較明合成した写真がブレているので、地上部分は合成前の写真から持ってきます。
写真は最後に撮影した一枚が望ましいです。理由は後で説明します。一般的に地上部分を他から持ってくるには画像の切り抜き、貼り付けをしますが、選択マスクの作成や合成後の画像と合わないなどいろいろと面倒なことになります。そこで比較明処理を応用した画像合成処理を思いついたのです。
①四辺形選択ツールで地上と空の明るい部分（星は入らないように）を大まかに選択します。
②次に明るさやコントラストを調整して選択範囲内を真っ黒につぶします。
③選択を解除し、合成前の写真と比較明合成をします。
④完成です。
これならいちいちマスクを作る必要はありませんし、繋ぎ目が無く比較明で合成しているのでグラデーションも自然です。また、地上部分を使う画像の、夜空のコントラストを上げフィルターで星をぼかせば、軌跡の先端が強調されるのでちょっとしたアクセントになると思います。
過去画像でも試してみました。
比較画像は無いのですが、地上部分がシャープになりました。合成すると地上が流れるので、もしかしたらソフトのせいかもしれません。（Sequator)
機材の一新
シュミットデビュー＼(>_<)／ pic.twitter.com/elikXmYmNU
— Kanopan (@Masteroflife_17) 2021年3月16日
お店で買わないと学割が効かないらしいので、都内にあるシュミットさんに行ってきました。シュミットデビューです！ 入った時の感想は... 望遠鏡オオスギィィ 店の奥の方に望遠鏡が並んでいるのですが、それに見惚れたまま進んでいったので玄関の段差に思いっきりつまずいてしましました。（行ったことがある人なら分かるかと思います) ネットで見るのとはやはり違いますね。一番印象的だったのがCelestron のCGXと40? 50cmのドブソニアンでした。あのCGXのゴテゴテ感は、他の赤道儀では味わえません。一通り店内を周ったところで、本題の方へ。Miltol とBorgです。今回私が購入したものを以下に
- Miltol 200mm F4 Nikon F
- Borg 7459 7519 7000 5003
- Astroarts 2W ヒーター （おまけ)
7459 とヒーターは後日発送なのでまだ手元にはありません。Miltolは最後の一本でした😅 会計待ちの時に50代くらいの男性がいらっしゃったのですが、なぜか一目で天文屋だと分かりました。天文趣味って結構マイナーなので、そういった匂いが強いのかもしれません。
帰り際に撮った写真をば
...300mm舐めてました。圧縮効果を～なんて考えてましたが、結構構図決めに苦戦しそうです。ただ思った以上に良い写りをしますし、この安さと軽さでサンヨンなら文句なしどころか大満足です（アーサンレンソーガアタマヲヨギルー) そして家に帰ると机の上に新しいレンズが。中一光学の35mmF2です。換算約52mmのマニュアルレンズです。持っていた50mmF1.8と18-300mmを手放してこのレンズを買いました。今ニコンのD7100を使っていますが、どうもオートフォーカスが甘いというか自分の合わせたいように合わないことが多かったのです。なのでいっそのことマニュアルで一発で合わせた方が早いよねというのが理由の一つ。もう一つは焦点距離です。18-300mmで何千枚も写真を撮った結果、満足のいく写真の大半の焦点距離は50mmでした。あとは広角が少々。星景写真は撮りづらくはなりますが、星野をメインに撮影していくつもりなのでOKです。分子雲のもくもくを出すのが目標だったりします。そうなると赤道儀を買わなといけないのですが、コスパのいい赤道儀がなかなか見つからないのなんの。今のところはセットだと10万円(も)するEQM35 proが一番良さそうです。一軸モーターだけ売ってくれれば５万円くらいで買えるのになぁ。話がずいぶん逸れましたが、続いてBorgパーツについて。今回買った部品はすべてMiltolにフィルターBoxを付けるためのものです。中川研究室のブログに詳しいことは書いてあります。部品もすべて買ったし、フィルターも借りたし、撮るぞぉと思ったら、その肝心なフィルターBox、7519に問題発生。あれ、なんか52mm嵌んない.... 7519は48mmと52mmのフィルターに対応しています。実際48mmはそれ用のネジが内周に切ってありました。しかし52mm用のネジらしきものがないのです。溝はあるんですけど浅いのか、すぐに溝からフィルターが外れます。ねじ込んでみても一向に噛む気配がありません。幅からして、フィルターがねじ込めないとBoxに入らないんですよね。なんで最終手段はフィルターの枠削りになりそうですね、やりたくはないんですが。
シュミットさんで思った以上に散財してしまったので、しばらくは我慢して赤道儀買います。
Creator 35mm F2
