9月2日(JST)の太陽

久々に自宅でHαを撮影しました。シーイングもそこそこなので、ずーっと放置していた新機材をようやくテストすることができました。

口径15cmHα用アクロマート鏡筒です。一般のアクロマートの設計波長とは異なり、Hα線を基準に設計されているようです。まあどれだけ効果があるのかは不明ですが、とりあえず画像が見るに堪えない・・・てなことにはならなかったのでホッとしています。私のことなので、ぼちぼちペースで素行調査をしていくことになるでしょうか。

今回の画像は、この筒をベースに、以前作成したPSTのエタロンを使ったStage2改造仕様です。前回のBorg125SD（口径絞り75mm）で構成した時よりムラが大きく、端の方はまったく使いものになりません。エタロンの配置がよくなかったのでしょうか？　ちょっと気になります。

　　※　下の画像が、ほぼ全景。上は切り出しています。

2016/09/02 AM08:10:09(JST) + 30sec

ISTAR Optical 150mm(F10) H-Alpha 

PST Etalon (<1Å) + 150mm Yellow Filter + BF10　BF15でした（9/3訂正）

CM3-U3-13Y3（B/W)

シルバー鏡筒に見えますが、納品時は黒色でした。「太陽望遠鏡で黒はないだろ～！！」ということで、厚手のアルミ箔を購入してグルグル巻き付けました。私にしては、頑張った方です。 (^_^)v

流星の撮影について

ちょっとしつこいのですが、ペルセ群の合成画像を使ってのプチ情報を書いておきます。
今回は天気もよかったので、そこそこの流星を捕捉することができました。使用した機材はD810A（フルサイズ）＋TAMRON　SP15-30mm　(15mm)です。この画像を元に、焦点距離を変えた場合とAPS-Cサイズで撮影した場合の画角を書き込んでみました。
まずフルサイズ＋35mmの場合ですが、流星数が激減するのがわかると思います。面積比で1/4になるわけですから、当然と言えば当然ですね。ペルセでこの程度ですから、出現数の少ないオリオン群や平年のしし群だと、1～2個しか写らない可能性があります。デジイチの感度がよくなったので写りやすくはなりましたが、やはり数を稼ぐのであれば広角で20mm以下は必要なのが、よく分かると思います。APS-Cの場合は、チップサイズが小さいのでなおさらです。例えばCanonのKissのセット品レンズが18-55mmですが、18mm側に寄せて撮影しても、輻射点を入れた構図だと、かなりの流星がフレームアウトしてしまいました。APS-Cサイズで流星が降り注ぐようなイメージに仕上げたい場合は、15mm以下は必要そうですね。
流星写真は多分に運頼みなところはあるのですが、確率を少しでも上げるには、できるだけ広角側で写すことが必要なことが理解できたと思います。流星自体は小さくなってしまうのですが、2,000万画素を越える最近のカメラであれば、元画像をトリミングするだけで、十分見栄えのある画像が得られますよ。　ご参考までに・・・

前回の火球を解析してくれました

前回撮影した流星の画像以降のフレームには、お約束の流星痕が写っていました。なので、流星付近をトリミングして、痕の移動が分かりやすいようにアニメーションにしてみました。後半は淡くなるので、単発の画像を見てもほとんど分からないのですが、動画にすると大きく広がっていく様子がはっきりと分かります。途中の形状がハートに見えるので、Facebookでは、萌え流星として賑わいました。(^_^;)

さてさて本題ですが、日本流星研究会の関口様が、私の画像を含む複数の観測地点の画像を元に、この流星の軌道計算をしてくれました。発光点は福島市上空付近で、消滅点は猪苗代湖付近のようです。※かなり大雑把ですが　　私の撮影地点からだと、ちょうど真横の位置でした。そのおかげで経路長も長くなり、広角レンズでも見応えのある画像になりました。「星の村」に感謝です。
また、同時に観測された流星痕の高度も計算されていて、100km->70km付近で発光しているようです。私も、学生の頃に電卓片手に計算したことがあるのですが、現在は撮影情報と画像から、瞬時に計算してくれるのでしょうね！？
関口様、情報の提供ありがとうございました。

最後に、ゴージャス感たっぷりのペルセの寄せ集めでシメです。

8/12-13 ペルセウス座流星群の火球

久々の天文活動です。ぺルセ群を見に、福島県の星の村まで遠征しました。多少の雲がウロウロとはしていましたがほぼ一晩観測でき、薄明前には写真のような火球もゲットできました。

8/12 26:36:01~26:36:16 (JST)　15sec露光
D810A, TAMRON SP15-30mm, 15mm F2.8(開放), ISO3200
　※　トリミングしています

CCD/CMOSセンサーカメラの感度特性(2)

今回はASI290MMをベースに、ゲインとシャッター速度の関係を評価してみました。
ASI224MC・ASI290MMのどちらも、FiraCaptureで表示されるゲインの値は、0～600です。この値ですが、実測した結果は予想通りdBでした。表示÷10でそのままdBになります。つまり、設定できるゲインは、0～60.0dB（1x～1,000x）です。※　表参照

ゲインが1000xというのも凄いですが、センサーの設定は実は72dB（4000x）まで可能です。カメラ側で実用性が無いと判断したのか、60dBで抑えられていました。もう一つ注意したいのは、ゲイン30dB以上はデジタル処理でのゲインです(ASI224MCの場合)。30dB以下の設定では、アナログアンプで増幅していますが、それ以上はアナログアンプ＋デジタルゲインで処理されます。

で本題ですが、ゲインを変えながら撮影した画像が上です。本来ならシャッター速度を固定して、光量を操作しながらゲインのデータを得るのが正しいのですが、実際の惑星撮影では、対象の明るさは光学系で決まり、撮影はゲインとシャッター速度の組み合わせで行うので、同一光源下でテストしました。ゲインとシャッター速度は当然相反しますので、ゲインが高くなるにつれ高速シャッタ－を切ることになります。なお、画像は撮影データ５秒分をスタック処理しています。各画像、中央付近の四角エリアにノイズが目立つのは、そこだけUnsharp Mask処理をしているためです。見た目でも、ゲインが300を超えるあたりから、画像の荒れが目立ってくるのがわかります。撮影した画像のグレーの領域を100x100ピクセルで切り出し、Photoshopでデータのバラツキを測定したのが、下のグラフです。変曲点はゲインで400ぐらいでしょうか？それ以上になると急激にノイズ成分が増えます。この時のシャッター速度は2.7msec。今回の画像はフルサイズで撮影しているので、ASI290MMでは83FPSで頭打ちになりした。露光時間が10msec程度までは、シャッター速度に比例して取得可能フレーム数も増えますが、それより短いシャッターになると、ノイズが増えるものの取得できるフレーム数は同じになります。なので、相対的にスタック後の画像はノイズが目立つようになります。この結果から大雑把な結論を、下記にまとめておきます。

　①　ゲインは最大でも400以内、できれば350以下を目安に設定するのが良いと思われる
　②　やみくもにシャッター速度を早くしない。上記ゲインを目安に、不足分はシャッター速度を遅くして光量を稼ぐ
　③　シャッター速度は、転送可能なフレームレートを目安にする。
　　　　　　
　　　　　　　※　このカーブには、ゲインとシャッター速度の両方の影響が含まれているので、ご注意を。

では、これを元に惑星を撮影した場合・・・というのが書ければよかったのですが、わけあって、現在自宅からは撮影ができません。室内で取得したアマチュアの実験結果なので、惑星撮像とはやや異なる点はあるかもしれませんが、参考になれば幸いです。!(^^)!

CCD/CMOSセンサーカメラの感度特性(1)

月惑星研究会で発表した、各種PCカメラの撮像特性データを掲載しておきます。

　※　気がつけば、カメラだらけです（特に中華製）・・・(^_^;)

　評価カメラの一覧　※　太字は説明文での呼称

　　①　PGR製　CMLN-13S2M (ICX445ALA, 3.75um, Mono)　←　これだけCCDです。

　　②　ZWO製　ASI130MM (MT9M001, 5.2um, Mono)

　　③　ZWO製　ASI120MM (MT9M034, 3.75um, Mono)

　　④　PGR製　CM3-U3-13Y3M (Python1300, 4.8um, Mono)

　　⑤　ZWO製　ASI224MC (IMX224, 3.75um, Color)

　　⑥　ZWO製　ASI290MM (IMX290, 2.9um, Mono)

　※　安めのCCTVレンズで撮影しています。　35mm F1.7 (F5.6で使用）

　※　各画像は、撮影した画像の中心付近を400×300ピクセルで切り出しています。

惑星屋さんから見れば、木星などを撮影した時の生データーを欲しているとは思いますが、シーイングの影響などで定量的なデーターを得るのは難しく、室内で撮影することにしました。

各画像は、ヒストグラムを見ながら明るさが70%程度になるように調整しています。ただし、モノによっては感度不足でそこまで明るくならないものもあります。またノイズが酷くなると、ヒストグラムがノイズ成分を表示してしまうので、明るさを70%と判断できなくなる場合もありました。素人の実験なので、その当たりは割り引いて見て頂けると助かります。

1)　シャッタ-速度 5msecでの画像

　ノーマルの撮像条件だと、どれも似たような画像になるのでそこそこ高速のシャッターで撮像してみました。このくらいのシャッター速度になると、ショットノイズが目立ってきます。ASI290MMはピクセルサイズが小さい割には、意外と目立ちません。ICX445, ASI120MM, IMX224が見た目は同じぐらい？　ASI130MMとPythonは、ゲインを最大にしても露出不足になります。特にASI130MMは、橫縞ノイズが目立ちます。使用されているセンサーもやや古いので、CMOS固有の欠点がまだ目立ちました。意外だったのは、Pythonです。オンセミの製品で、現在主流の製品ですから、そこそこ感度が高いと思ったのですが、2世代ぐらい前のASI130MMと同等なレベルです。カタログスペックではASI130MMの3.5倍程度感度が高いので、FireCaptureのGain設定、もしくはカメラ側で実用ゲインを制限しているのかもしれません。普段は太陽撮影に使用しているので気になりませんでした。

2)　低照度撮影下での画像

　天文屋さんはこちらの方がわかりやすいと思います。撮像時に室内の明かりは全て消したので、肉眼ではテストチャートのパターンは見えませんでした。光源は、廊下の非常灯から漏れてく程度光です。画像の並びは、ASI130MM以外は先の画像と同じです。上段の２コマ目はASI130MMではなく、ICX445の強調画像を載せています。見てのとおり、CCD代表？のICX445は、この条件下では画像を構成することができませんでした。シャッター速度を1秒以上にもできましたが、ノイズが酷くて絵になりません。これに対して、一世代前のCMOSセンサーを搭載したASI120MMは、2秒露光ながらかなりはっきりとした画像を得ることができました。以前このブログで、ASI120MMを紹介したことがあるのですが、そこではほぼ同等の性能で「これからはCMOSセンサーの時代か・・・」などと偉そうなことを言っていました、でも、今回の結果を見るとすでに越えていたかもしれませんね。中途半端なテストで申し訳ありませんでした。m(_ _)m

ちなみに、Pythonもこれ以上露光を伸ばすと、輝点ノイズだらけになります。そして、やはり高感度性能を発揮したのはASI224とASI290でした。どちらも０．５秒以下で十分画質を確保できます。単純に言えば、ASI120MMの4倍程度感度が高いことになります。今回の結果では、ASI224MCの方がやや感度が高いように見えますが、これはヒストグラムがノイズで乱れて、明るさの判断がきちんとできなかったことが要因です。ピクセルサイズが2割ほど小さいことを考えると、単純な感度はASI290の方が高いです。

3)　通常光での画像

　33.3msecで撮影したの画像です。あらためてみると、画像の大きさがバラバラですが、これはピクセルサイズを反映しています。焦点距離が固定なので、しょうがないですね。　さて、どの画像も適正露出なので似たような画像ばかりですが、ASI130MMの画質があんまりよくないですね。霞んでいるように見えますし、感度もけっこうギリです。うっすらとですが横縞ノイズも見えていますね。ちなみに、Gain表記横の％は最高感度設定に対する割合です。これで単純に評価すると、感度はだいたい以下の順になりました。

　     　　　　　　ASI290MM > ASI224MC > ASI120MM > ICX445 > Python > ASI130MM

やはりASI290MMは、モノクロなのでカラ－フィルター付きのASI224MCよりかは感度が高そうです。このセンサーはカラー仕様もあるので、同じカラータイプで比較できるとよかったんですが、これ以上赤い缶詰が増えてもなんなんで、PCカメラは打ち止めにしています。ちなみにカタログスペックだと、ピクセルサイズを考慮した場合、ASI224MCの方が8%ほど感度が高いです。

長くなってきたので、残りは次回です・・・

撮影風景

5月23日(JST)の火星です

5月23日の火星です。
近所の果樹園？　までプチ遠征して撮影しました。1時間に数人の往来があるのですが、皆さんビビってしまったのか、素通りでした。
最近は色々と訳ありで、撮影してません。この画像も先週の月曜日に撮影したもので、ネタ無しなのでアップします。やってしまったのは、バローレンズをC-11と勘違いして用意してしまったので、最低で2.5xのF50になってしまいます。ASI224MCではデカ過ぎでした。主要な模様は写ってはいるのですが、詳細はさっぱり。最接近直前で視直径が18秒もあるのに、30cmが使用できないのが残念です。

2016/05/24 00h08m (JST)
OMC-200（200mm-F20), 2.5x Barlow (F=50)
ZWO ASI224MC, ADC
Exp : 25msec, Gain 289, 480sec (120sec x 4 WinJUPOS)
T=2/5, S=2/5

5月21日(JST)の太陽

 5月21日早朝の太陽です。
シーイングは、19日ほどではありませんでしたが、そんなに悪くはなかったです。
休みなのと、太陽と月以外に撮れるものが無くなってきたので、太陽撮影強化で、蔵に眠っていたグッズを引っ張り出して、あれこれと撮影してみました。

H-alpha : 2016/5/21 AM7:56(JST) +30sec
BORG 125mmSD(F6) * 口径110mm (Yellow Filter),
Daystar-ION (0.5Å), Powermate 4x (fl = 3,000mm)
CM3-U3-13Y3（B/W)

   カルシウム吸収線画像

H-Line : 2016/5/21 AM9:25(JST) +60sec
BORG 125mmSD(F6)
Daystar CALCIUM Quark (H-Line 3968.5Å / 0.5Å)
Powermate 2.5x (fl = 1,875mm), CM3-U3-13Y3（B/W)

　　白色光（535nm）

White : 2016/5/21 AM9:00(JST) +60sec

BORG 125mmSD(F6) * 口径110mm (Yellow Filter)

Safety Herschel Prism(Baader), Powermate 4x (fl = 3,000mm)

CM3-U3-13Y3（B/W)

　本日のおまけ　19日撮影のプロミネンス～ダークフィラメントです。

5月19日(JST)の太陽です

5月19日の2546群です。
今朝はかなり良いシーイングでした。前夜の月は、けっこうぶれぶれだったので期待していなかったのですが、太陽面は、細かいフィラメント状の構造がよく見えます。ただし大きめの黒点というだけでそれ以外は、地味目な印象です。活動域はあるものの、活発という感じではないですね。ダークフィラメントもあまり目立たちません。今のところ、あまり撮影したい気分にはならないです。
今回のカメラは、シーイングも良かったのでお試しにとASI290MMで撮影しました。やや拡大率が高すぎるのですが、シーイングの良さも手伝いそこそこ絵になりました。画角が横長なので、この手の面積のある対象にはやや不向きです。感度ですがモノな分、素ではASI224MCより高感度です。これはRGBフィルターがないためと思われます。Rフィルターを入れて確認した範囲では、同じような感覚でした。いずれ定量的なデーターをとってみるつもりです。

2016/5/19 AM8:11(JST) +30sec x 6frmaes
BORG 125mmSD(F6) * 口径110mm (Yellow Filter)
Daystar-ION (0.5Å), Powermate 4x (fl = 3,000mm)
ASI290MM（B/W), 12msec, Gain47

5月8日(JST)の太陽です

朝起きると抜けるような青空。連休最後の日ですがなにするわけでもなく、いつものように太陽の撮影になりました。今朝はシーイングが良好で、楽しい撮影になりました。この画像は、2541黒点群です。黒点自体はとっても小さいのですが、活動域が広く、2本の突き出たダークフィラメントが特徴的です。過去に撮影した画像を含めて、もっとも鮮鋭度が高い画像かもしれません。

2016/5/8 AM9:20(JST) +30sec 

BORG 125mmSD(F6), 110mm Yellow Filter, Daystar-ION (0.5Å),

TV Powermate 4x (fl = 3,0000mm, F = 27.3)

ASI174MM（B/W), 13msec, Gain20

5月7日(JST)の太陽です

シーイングが悪く、拡大撮影には不向きな朝でした。なので、前から考えていた、半値幅のナロー化をテストしてみました。Daystarを使用する場合、先端にERF用のYellowフィルターを取り付けますが、今回はそこに70mmのエタロンフィルター（0.７Å)を取り付けました。IONが0.5Åなので、全体として0.4Å程度のフィルターになったのでは？と考えています。
見る分にはだいぶ暗くなりましたが、撮影時に見えるダークフィラメントの様子は、かなり明瞭になりました。左の2542群は活動域はほとんど分かりませんが、周囲を取り巻くようなガスの流れがよく分かります。思ったより画質の劣化がなかったので、これはいけそうですね。
これをベースに、次の目標はPSTのエタロンを利用したシステム構成を考えています。うまくいけば、5月後半に、シェイクダウンできそうです。(*^_^*)

2016/5/7 AM9:03(JST) +30sec x 4frames merge
BORG 125mmSD(F6)
口径70mm (SF-70) + Daystar-ION (0.5Å),
Telecentric Barlow 3x (fl = 2,250mm, F = 32), Antares 0.7x 2" focal reducer

5月5日(JST)の太陽

GW中ですが、訳ありで自宅待機。おかげで、庭先での撮影時間はたっぷり確保できました。この日は8時前から撮影を開始しましたが、ちょうど2542群でC1.7の小さなフレアーが発生していました。撮影を始める10分前ぐらいに発生したようで、フレアーが収束している過程を見ることができました。ラッキーなことに、黒点の端にある残光からサージが発生している様子がばっちり。久々のフレアー画像でしたが、このサージも10分後には見えなくなりました。

2016/5/5 AM7:57(JST) +30sec
BORG 125mmSD(F6) * 口径110mm (Yellow Filter)
Daystar-ION (0.5Å), Powermate 4x (fl = 3,000mm)
ASI174MM（B/W), 15msec, Gain35

4月26日(JST)の木星と太陽

久々の木星です。天気悪いですね。今日はぼんやりした天気でしたが、継続して撮影することができました。シーイングは一見よさそうに思えたのですが、細部がいまいち見えません。処理した結果も、いまいちぱっとしませんでした。
あと、今朝は久々の快晴でした。シーイングも良好でした。太陽面は寂しい寂し状況ですが、もうすぐ沈みそうな2532黒点群を撮影しました。黒点はほとんど分かりませんが、活動域はそこそこあります。そこから伸びるダークフィラメントが印象的でした。

4月22日(JST)のちっちゃい黒点

2529群が沈んでしまい、太陽面は寂しい限りです。そんな中、2532群がやや活動的なので、今朝撮影しました。黒点自体は、撮像面のゴミのように小さいです。案の定、この黒点はこの後に消えてしまったようです。今朝はシーイングがあんまりよくなかったので、今回の画像は0.7xレデューサを使用して、ちょっと小さく撮影しています。(^^;)
太陽面にはもう一個2533群も見えるのですが、これがまたHαでも見てもほぼ黒点。まったくもって撮影し甲斐がありません。せっかく太陽が撮影できるようになったのに残念です。

2016/4/22 AM7:59(JST) +30sec
BORG 125mmSD(F6) * 口径110mm (Yellow Filter)
Daystar-ION (0.5Å), Powermate 4x (fl = 3,000mm), 0.7xレデューサ使用
ASI174MM（B/W), 10msec, Gain35

4月19日のHα全球画像

4月19日に撮影しました。コロナドのDS画像です。これで一通りの機材の確認が終わりました。準備OKなのですが、2529群も沈んでしまい、太陽面がいまいちがパッとませんね。

2016/4/19 AM8:04(JST) +30sec x 2
CORONADO SolarMaxⅡ60mm (DS-0.5Å)
FL3-U3-32S2M（B/W), 40msec, Gain1515

4月19日の2529黒点群

2529黒点ですが、そろそろ沈みそうです。バイバイ(;_;)/~~~

2016/4/19 AM7:30(JST) +30sec

BORG 125mmSD(F6) * 口径110mm (Yellow Filter)

Daystar-ION (0.5Å), Powermate 4x (fl = 3,000mm)

ASI174MM（B/W), 10msec, Gain79

※　タイトル間違えていました。　4/20修正

疑似カラー合成してみた

前回の画像から9分後の撮影データを疑似カラーにしてみました。今回はオレンジ調。定型処理で構築したいのですが、なかなか思ったようにならないです。画像を注意して見てみると、黒点の左下が明るくなっています。数分間で急激に明るくなってきました。フレアーが発生しそうな雰囲気でしたが、時間切れ。この後、10時過ぎにCクラスの小さいフレアーが発生したようです。

（追加）　2016/4/15  赤っぽくして、少し明るくしてみました。

2016年 初Hα画像

ようやく、我が家から太陽を撮影ができるようになりました。昨晩は冬に戻ったかのような寒さでしたが、今朝は日差しのおかげで寒さを感じません。同じく酷かったシーイングも改善されていて、モニタでも細部がよく見えていました。
さて、久々の撮影なのでシステムの構成をすっかり忘れてしまい、開始早々ピントが出ず焦りましたが、昔のシステム構成画像を見つけ出して再構成しなし、事なきを得ました。ちなみに、画像は2523黒点群です。太陽活動は低下傾向にありますが久々の肉眼黒点のようです。

2016/4/12 AM8:49(JST) +120sec
BORG 125mmSD(F6) * 口径110mm (Yellow Filter)
Daystar-ION (0.5Å), Powermate 4x (fl = 3,000mm)
ASI174MM（B/W), 10msec, Gain59

4月5日の木星です

帰宅時は曇り空。予報でも雲雲だったので油断しているとN君からメッセージが入り、晴れているとのこと。外に出てみるとたしかに雲が無い。シーイングも悪くないようなアナウンスだったので撮影を開始しました。23時くらいまでは薄雲越しでしたが、その後は徐々に改善。シーイングも暴れと静穏を短時間で繰り返す様な状況で、平均するとそんなに悪くはなかった印象です。
でもその後が大変でした。もっともシーイングが良かった時間帯のserファイルが、なぜかフレーム数"0"で処理できません。ヘッダ情報にフレーム数が書き込まれなかったようで、あれこれアプリを試したのですがどうやっても先に進めません。最後の手段で、フレーム数を計算した後バイナリーエディターで直接ヘッダー部を書き換えました。これでアプリから認識できるようになったのですが、今度は後半のフレームデータが破損していることが判明。以前紹介した"SERPlayer"は、フレーム範囲を指定して切り出せるので、それらを利用して後半のNG部分を削除しました。これでなんとか画像データの半分を救済することが出来ました。格闘すること約2時間。疲れたびーな一枚です。

3月31日(JST)の木星

帰宅時にはドン曇りでしたが、22:00過ぎから晴れてきました。その後シーイングは徐々に良くなり、0:00頃にピークを迎えてその後は悪化していきました。STBゴースト呼ばれている淡い暗斑が印象的です。

2016/03/31 23h51m35s (JST)
DK125（318mm-F20 Dall-Kirkham), 1.45x Barlow (F=29)
ZWO ASI224MC, Wedge prism (2deg), Astrodon L-Filter
Exp : 20msec, Gain 256,  600sec
CMI=61.7° CMII=120.7° CMIII=143.4°
Diameter=43.6", T=2/5, S=3-4/5