天文はかせ序二段(仮)

天文はかせ序二段(仮)

仙台高専(旧・宮城高専)天文部の活動記録です

M81,予想以上にモクモクした

先日のもりもりランドにて撮影していたM81は,露光時間が40分と短めだったのにも関わらず,思っていたより写りました。

M81, The Bode's galaxy

date: Nov. 30th, 2019
location: Katsurao vill. Fukushima Japan
optics: Takahashi e-200(800mm, F4), Heuib II filter
camera: ZWO ASI294MCpro
mount: Takahashi NJP, with MGEN autoguide
Exposure:gain250, 240sec x10 flames

 スマホでご覧の方は,リンク先のFLICKERに飛んでいただき、液晶の明るさをMAXにしていただけると,非常にうっすらですが背景がモヤモヤしているのがわかるかと思います。

 このモヤモヤ,初めの処理では,恥ずかしながらフラット補正の失敗かと勘違いして,無理やりマスクかけて消していました。と言いますのも,これまでのデジカメ撮影の経験ですと,M81周辺の「北天の分子雲」は非常に淡くて4分x10枚程度の露光時間では,写り込んで来ないと思っていたのです。

 なんでこんなに分子雲が写ったのでしょう?

 そういえば,先日HIROPONさんが都会でのボリゾフ彗星の撮影されていて,

ここでのコメントで「デジカメではノイズリダクションの関係で,淡い像が消えてしまうのではないか?」との予想がありました。この予想が正しいとすると淡い分子雲の描出においても,素のデータを出力する冷却CMOSが有利なのかもしれませんねえ。

なんにしても,年末の撮影ではあと30枚くらい撮り増しして,モクモク越しのM81をゲットして見たくなりました。

天リフのキャンペーンの撮影も,微力ながら寄与するためにやらないと。

 

 

もりもりランドにて、トラブル乗り越えNGC891

面白いことは ただ面白さだけで そこにあるのではなく、
悲しみや苦しみとともに そこにある。 

とは、作家でパンク歌手の町田康氏の言。良い言葉であるよなあ、と思います。そうして今回の遠征は、楽しみと共に様々な苦しみがありました。書き出しますと

  1. 予定撮影地の喪失
  2. DEC側モータのケーブル断線
  3. 強烈なスケアリングエラー
  4. 斜鏡の突然の結露

それでもよかったのは、これらの問題に現場で対応して最低限の撮影結果を残せたことでした。その辺含めて,時系列にご報告致します。

撮影報告

撮影地が見つからない

11月の末日の遠征撮影。天気の関係もあって、撮影地に選んだのは下見もしてない福島県田村市周辺のなぞの駐車場

でした。出発後、現地に明るいうちに到着していたそーなのかー氏から報告があり、当地は工事現場の事務所に変貌していて、街灯だらけで使えないとのこと。困った。

でも大丈夫。数年前から「はやま湖」以南の撮影地を求めていた顧問は、福島県中部地域をくまなくgoogleMapで探索していたのです。それほど離れていない、別の撮影地候補は「ムシムシランド駐車場」

あるいは、「もりもりランド駐車場」

いづれかです。

「うーん、まあ、むしむしよりはもりもりだよね。常識的に判断して」

と、そーなのかー氏に撮影地の変更を伝え、私もそちらへ向かったのでした。結果的に、もりもりランドは良い撮影地でした。南北の視界が狭い欠点を除けば、冬シーズンなら文句なしです。

shooting the stars

撮影風景です。私は2セット、そーなのかー氏は3セットの撮影機材です。

NJP赤道儀、DECケーブルの断線

 セッティングをすませて機材のチェックをしている時に,DECモーターが動かないことに気づきました。よくみると,モーターへ接続するコードの端子がグラグラしていて断線している模様。原因は,前回のボリゾフ彗星の撮影で,鏡筒の方向を変えた際に,コードを強く引っ張ってしまったことにあったと思います。コードを束ねすぎると、取り回しの自由度が減って、こんなことになります。これは当地での復旧を諦め,1軸ガイドで乗り切ることにしました。まあRA側の断線でなくてよかった・・

教訓:コードを束ねすぎてはいけない。

ZWO294MCのスケアリングエラー

今回は,はじめて294MCとε-200の組み合わせで撮影しました。対象はNGC891です。いつもの手続きで撮影を開始。10枚くらい撮影した後,おかしなことに気づきました。

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おっと,右下側でピントがあっていて,左上側でずれている。これはスケアリングエラーですね。しかもあからさまな。鏡筒とカメラの接続に使っているZWOのアダプターに、わずかなガタツキがあることは前々から気になっていました。ε-200ではRASAと違ってカメラが横向きになるので,重力でマウント面がわずかに傾いてしまったようです。

ちょっと考えて,カメラを外しました。マウント面に薄いテープを貼り付けて,再度固定したところ,上のスケアリングエラーは解消しました*1

教訓:ZWOカメラのマウントアダプタには個体差あるかも。なにか対策しないと。

斜鏡の結露

日付が変わって、NGC891も西の空に低くなってきました。もうちょっと時間がありましたので、M81の撮影に切り替えました。

5枚ほど撮影した後、急に画像にソフトフィルターがかかったようになってしまいました。この夜の気温は−3度ほど、湿度もそんなに高くなかったのに。。。どうやら鏡筒の向きを変えたことが影響してたのだろうか?

しかし抜かりはありません。こんな時のために、シリカゲルの乾燥空気セットをちゃんと用意しておりました。ポンプから空気を送り込むこと5分ほど、SharpCapに表示される画像は、またもとのクリアな像に戻ったのでした。

教訓:鏡筒の向きを変えると、急に結露が起こることがある。

結果

以上のいくつかのトラブルを乗り越えて、この夜はNGC891,M81,エリダヌス座スーパーバブルの3対象を撮影しました。まずはNGC891から紹介します:

NGC891 and small galaxies

date: Nov. 30th, 2019
location: Katsurao vill. Fukushima Japan
optics: Takahashi e-200(800mm, F4), Heuib II filter
camera: ZWO ASI294MCpro
mount: Takahashi NJP, with MGEN autoguide
Exposure:gain250, 240sec x 27flames

後記

800mmにフォーサーズセンサで一軸ガイド。さすがに星は楕円形でした。でも全部同じ方向のガイドエラーだったので、コンポジット後にFlatAideProのガイドエラー補正で修正できました。

Gainのこと:今回、試しにgain250に上げて見たんですけど、なんか撮って出し画像が急にノイジーになった気がしました。次回は200に戻すか、冷却温度をさらにさげるか。

ASI294MCのカラーバランス:ASI294MCについてはようやく感触がつかめてきた。このカメラ、Gの感度がRやBにくらべて極めて強いのが、デジカメから移行してくるととっつきにくく感じる原因かなと思います。何も考えずに強調処理をしていくと、GのヒストグラムがR,Bに比べてどんどん太ってくる。つまりGだけがコントラストが強くなってしまう。その傾向はHeiub IIフィルターを入れてもあまり変わらなかった。背景がニュートラルになるよう調整しても、ハイライト側でGが過多になって、相対的に赤や青が弱くなってしまう。ではどういう処理をするのが正解なのか、まだ結論は出ていません。今の所は処理途中で

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こんなトーンカーブを施して、histogramの形を整えています。

MGENのガイド:相変わらずガイドは安定しなくて、試行錯誤を続けている。もうMGENは短焦点ように切り替えようかとも考えている。今回はTol値を緩くしたら、ガイドが安定した。今まではこの値を小さくしすぎていて、ハンチングを起こしていたのかな。次回からはRa Dec共にtol=0.25~0.3くらいで試してみる。

 



 

*1:ただし,同じ方法をRASAで使った時は,スケアリングエラーがさらに悪化したこともあるので,この方法は注意が必要。

2例目の恒星間天体,ボリゾフ彗星を撮影

2:00 起床
2:30 出発
3:10 撮影地到着
3:40 機材設営完了
4:00 対象導入完了・撮影開始
4:52 天文薄明開始・撮影終了

ボリゾフ彗星(2I/Borizov)を撮影すべく,顧問が立てましたスケジュールです。学生はテスト週間でお勉強中。一人で撮影です。実際には2時に起床もメガネが見つからない。寝ている家内を揺り起こして

「わしのメガネ知らない?」
「しりませんよ!」

と叱り飛ばされました。いやいや,今朝の宇宙スケールの私の計画にとっては,そんなのどうでも良いことです。

メガネも見つかり,3:30ころ宮城県山元町のとある海岸付近に到着しました。津波の影響が少々のこる,荒れたところです。平日の未明にこんなところでこんなこと。「ああ,俺は変人であるよなあ」と自己肯定感に満たされます。 

導入方法

ボリゾフ彗星。2019/11/27現在はコップ座付近に15等くらいで光っているくらい対象です。われわれの赤道儀には自動導入機能がありませんので,今回は初めて目盛環導入というのをやって見ました。まずは

 の記事で位置を確認しました*1。上のサイトには24日と29日のデータしかありませんので,均等割で補間して27日0時(JST)での彗星の位置は「赤経11h8m,赤緯-9°15.5'」。近くの一等星レグルスを基準にして,天球上を「東に1h00m,南に21°13'」移動したあたりを撮影すれば,ボリゾフ彗星が写っているはず*2

撮影顛末記

撮影場所にえらんだ山元町の海岸付近。到着した4時ころは快晴です。冬の天の川が西方向に見えていました。さっそく機材を設置して極軸を合わせ,レグルスでピントを合わせたところで,曇ってしまいます。

ようやく雲が抜けたのは天文薄明開始時刻の4:52とほぼ同時でした。いそいでレグルスを確認。東に1h,南に21°とちょっと望遠鏡を動かして,闇雲に写真をとりました。294MCのgain390で60秒!

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こんな写真が撮れました*3。軽く絶望しました。が!,目を皿にして探しますと,彗星らしき影が!みなさま,お分かりになるでしょうか・・・・?

 

正解はコチラ:

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この領域は矮小銀河も多く,それらと見間違えたらアウトでした。見つけられたのは,かなり運が良かったです。ちょっとだけ画角を移動して,10枚を撮影したところで空が明るくなると同時に,また雲が広がったのでした。

リザルト

2I/Borizov 2019/11/26 20:05(UTC)

10枚スタックして,処理して見ますと,かろうじて尾らしき姿が。

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こちらはgifアニメです。彗星は写真中央あたり。確かに動いております!やったぜ。

注意事項

最後に注意事項です:ステラリウムが表示するボリゾフ彗星位置は,少しズレているようです(2019年11月現在)。

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ステラリウムver.0.19.2からのキャプチャです。下側の赤い四角がステラリウムが主張する彗星の位置。一方の黄色丸は上記のAstroartsのサイトから計算した,27日5:06(JST)での彗星の位置です。星の配置を写真と見比べていただければ,ステラリウムが間違っていることはよくわかります。

このズレのせいもあって,写っているのが確かにボリゾフなのか,なかなか確信が持てませんでした。Twitterにて「けむけむさん」に確認してもらって,それでステラリウムの誤差にも気づいた次第です。

もし今後,この彗星を撮影するつもりのかたはお気をつけください。

 

*1:ステラナビゲータは所有してません。こういう対象を狙うときは必要になってきそうです

*2:NJP赤道儀の目盛環の最小目盛は赤経が10m,赤緯は2°なので細かい計算をしても意味がありません

*3:RASAなので鏡像です

294MCとHeuib IIでM33銀河を撮影

底なしの黒い水の上に、まっすぐな橋が闇へ消えゆくように架かっています。渡ると、右手に30m四方ほどの目的不明な広場。我々が冬シーズンによく使う、はやま湖の撮影地です。ここでの撮影中に職質された時、警察官の話によれば自殺の目的で訪れる人も多いのだとか。。。

宮城県に木枯らしが吹いて間もない水曜日の夜、はやま湖に撮影に行ってきました。

平日では、学業が本望の(?)部員たちは誘いにくいです。というか誘っても来ません。

なんてつぶやいて、出かけてきました。暗くて怖いの嫌なんです。 

しかし、上のつぶやきをみた山形大の地学研究会の学生さんたちが、あとからやってきてくれました。おかげで月が出るまでの短時間の撮影を楽しく過ごすことができました。彼らとお会いするのは二回目。前回はおよそ1年半前の霊山でしたね。

こういう繋がりは、ありがたいものです。

ASI294MCとHeuib IIでM33を撮影

今回の目的は、新しく導入したHeuib IIフィルターと294MCの組み合わせでM33を撮ることです。

カラーCMOSではUV/IRカットフィルター使わないと色出ないってこと、知っている人にとっては常識扱いみたいなんですけど、私は知りませんでしたよ。

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これが294MCの各チャンネル感度の周波数依存性。Gの感度がRチャネルまで裾野を伸ばしているのが、ノーフィルターでRのコントラストが下がる理由なのだろうと言われています。そこで400nm以下のuv領域と700nm以上のIR領域をカットすれば、相対的にRのコントラストが上がるというわけです*1

しかしながら、UV/IRカットフィルターを入れたとしても、ASI294MCでの撮影では、結果が基本的にG被りになります。私の場合だけなのかもしれませんが、SharpCapでホワイトバランス調整スライダを動かしても、Gが取りきれないくらいです。

そこでHeuib IIなのです。このフィルターは、おおよそUV/IRフィルターと似た働きながら、さらにGとRの間の600~650nmの波長帯をカットしています。

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相対的にGを弱めてくれて、RとBのコントラストが上がるのではと、顧問は愚考しました。

早速結果です。

M33 Triangulum Galaxy


Date: Nov. 1th, 2019 (12/1 replaced)
Location: Fukushima, Japan
Optics: RASA 11"(F2.2 620mm) with Heuib II filter
Camera: ZWO ASI294MC PRO
Camera parameters: gain 200, white balance R50,B50, Brightness 30, Sensor temp. -10deg., RAW16bit.
Mount: Takahashi NJP, MGEN autoguide
Exposure:a stack of 20 flames x 240sec.

フィルターごとの比較とかしてる余裕はなかったですが、今回の撮影では色がよく出てくれました。ようやく、294MCで納得のいく結果が得られたなと安心しております。

*1:ではなんで、zwoがデフォルトからuv/irカットフィルターを入れずにクリアフィルター仕様にしているのかは謎

地元紙に天文部の活動が掲載されました

宮城県では、仙台市以南の市町村を「仙南地域」とよんでおります。そこを中心に発行されている地域情報誌「なうてぃ」に、本校の天文部の活動のようすが掲載されましたので、恥ずかしながらご紹介いたします。

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著作権的な問題がはっきりしないので、記事自体は省略いたしますが、記事内ではRASAなどを用いた学内での電視観望の様子が紹介されつつ、部員たちの拙いインタビューが掲載されております。

以上でございます

 

解像度を落としてご紹介;

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Sigma fp 天体ファーストライト! & レビュー

目次:

はじめに

ひょんなことから,顧問は自費でSigmaのfpを購入しました。先月発売されたフルサイズのミラーレスカメラです。純正のEF to Lマウントアダプタを使えば,Canonのレンズ資産が活かせるというのが,購入の大きな動機でした。

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昨日,このカメラで星のテスト撮影をして来ましたので,レビューをまとめます。高感度耐性やHαの感度はいかに?

撮影前夜(準備編)

まだ発売したばかりのカメラですから,天体撮影に用いるにはいくつか乗り越えなければならない障壁がございました。簡単にまとめときますので,導入を検討されている方は,ご参考まで。

タイマーレリーズが存在しない(2019年11月現在)

fpのレリーズ端子は,動画撮影用のマイク端子と共用になっている特殊な仕様で,今(2019年11月)の所,純正でもサードパーティでもタイマー付きのレリーズが手に入りません。Sigmaの提供している専用カメラコントールソフト”Sigma Capture Pro”もfpには対応していない様子です。

これだと,多数枚コンポジットを前提とした天体撮影は難しい・・。

そこで,純正のタイマーなしレリーズを手に入れて,いろいろ調べてみたところ,3.5mm 4極のステレオジャックのうち2極がレリーズ端子として使われていて,シャッター全押しで約5kΩで通電する仕様のようでした。CanonEOS用のレリーズは2.5mm 3極のステレオジャックが使われてますから,無線屋さんでパーツを揃えて,以下の配線図のようなアダプタを自作しました:

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実際に作ったのはこんな感じ:

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これで問題なく,指定した露光時間でバルブ撮影ができるようになりました。

液晶画面は露光中Offにならない仕様

ミラーレスカメラの場合,この問題は仕方ない面もありますね。今(2019年11月)の所,露光中の液晶画面オフになりません。これだとバッテリーの消耗が心配ですし,なによりも,対物レンズがわにカメラが配置されるRASAでの撮影ではかなりの工夫をしないと使えそうにありません。RASAに使っても遮蔽レスで撮影できると期待していたのですが。これは次回のファームウェアアップデートでの改善を期待するのみです。

長時間露光は5分まで

バルブ撮影での最長露光時間は5分までだそうです。シャッターボタンを押したままでも,5分で自動的にシャッターが落ちます。まあ,5分あればいいかな。

EF to Lマウントのアダプタは特に問題なし

fpのマウントはLマウント。これにCanonのEFマウントレンズを取り付ける純正のマウントアダプタが用意されています。サポートされているのはSigma製のCanonマウントレンズだけですが,Canon製のレンズも接続できて,絞り制御やオートフォーカスが使えます。

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これがマウントアダプタ。三脚座もついてます。

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正面から見ますと,こんな感じです。ケラレの具合はどうなのかなと思いまして,Zeissの135mmレンズを取り付けた際の,EOS6Dのフラット画像と比べて見ました。

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とくに問題は見当たりません。(よかった)

三脚への固定

fpはコンパクトでボディ底面の面積が狭いため,ボディを直接三脚に固定しての撮影は少々不安があります。そこでグリップを購入して,私の場合はマウントアダプタの三脚座を利用して

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こんな風にプレートをとりつけて三脚に固定してます。

ファーストライト! 

それで先日,はやま湖にでかけてファーストライトして来ました。もちろん,fpはまだ無改造です

けっこう写るぞHα!

まずは手頃な位置にあったカリフォルニア星雲「撮って出し画像」をご覧ください:

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ISO3200, 120秒露光,Zeiss Apo sonner135mmF2(2.8絞り)

もうひとつ,

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これは同じ135mmレンズでオリオン座を撮影して,M42と馬頭星雲のあたりだけトリミングしたものです。Canonのノーマル機だとM42周辺のトラベジウムのあたりがすこし青っぽく写るものですが,fpの結果は改造機の風合いに似ていますねえ。

(11/21追記:比較のために,先月27日に撮影していた,HKIR改造の6DとF4 70mmレンズで 180秒,ISO3200で露光したのカリフォルニア星雲を下に載せておきます。

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露光が若干違うのでカリフォルニア北側の輝星(εPer)の周辺で両者とも (r,g,b)=(129,129,127)  になるようにカラーバランスと輝度を調整してます(7x7px平均)。その上で星雲のハイライト部はfpの画像が(r,g,b)=(153,141,150)に対して,6Dでは(r,g,b)=(167,134,149)でした。単純計算では赤の感度がHKIR改造の6Dに対してfpは63%と言うことになります)

 

カリフォルニア星雲の画像をフラット補正して14枚コンポジット。レベル補正とトーンカーブ調整のみで強調した結果,以下のような仕上がりになりました:

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レタッチでは彩度強調や選択的な赤の強調は一切やってません!レベル調整とトーンカーブのみです。 これだけHαが出るなら,改造いらないかなと感じます。HKIR改造の6Dなどと比べると,流石にすこし落ちますがそれでも十分なHα感度だと感じました。

高感度耐性

撮って出し(DNGをPSで読み込んで,ノイズ処理やシャープ処理をoffにしてjpg出力)のピクセル等倍画像をISO1600の180秒露光を基準にして,ISO25600まで並べて比較して見ました。

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ISO6400くらいまで使えそうですね。ISO12800以上になると,液晶画面に表示されるプレビューでは星食い的な,微光星の潰れが認められましたが,DNG画像では大丈夫でした。ちなみに撮影時のセンサー温度は約9℃でした(外気温1~2℃)。

EOS 6Dとの比較をやろうとしたところで曇ってしまいました。それはまた後日。

まとめ

そのた,書ききれなかった点も含めてまとめます:

 

天体撮影目線で,良い点:

  • Hαの感度についてはCanonなどのノーマル機との定量的な比較は行ってないが,印象としては高いと感じる。
  • センサーにヒートシンンクがついていて,温度が上がらないようになっている。
  • 外気温1~2℃程度の環境で90分ほど電源入れっぱなしで撮影を続けたところ,バッテリーの消耗率は40%ほどだった(充電100%から60%くらいまで減)。純正のバッテリーパックが2000円弱で手に入ることも考えると,これは良いかも。

天体撮影目線で,現時点の問題点:

  • タイマー付きレリーズが今の所ない(自作アダプタで対応可能ではある)
  • 露光中に液晶ディスプレイOffにならない
  • ピント合わせは必ずしもやりやすくない。マニュアルフォーカスでの液晶ディスプレイの倍率は8倍で小さい。また拡大する場所も自由に選べないので,その位置に星を導入しにくい。
  • DNG形式のRawファイルは,今の所,RStackerやステライメージ で読み込むことができなかった。PSやDSSでは読み込み可能。
  • バルブでの露光時間は5分までに制限されている。

中間的な点:

  • 高感度特性については,まだ他カメラとちゃんとした比較をしていないので,はっきりしたことは言えない。今後検証。

個人的な点:

  • 買ってよかったと思ってます!

満月期の工作

今後、イプシロン200にもフィルターを入れられるようにしたい。そこでTリングと補正レンズの間のアダプタ

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の内側にM48のネジを切りました。

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こんな形でフィルターを入れられるように。

ねじ切りは学校の旋盤をつかって。でもあまり上手くいかず、締め込みすぎると取れなくなるかもしれない・・・