天文はかせ幕下

仙台高専(旧・宮城高専)天文部の活動記録です

デネブ周辺

構図選び

先日の浄土平では,野心的な構図に挑戦していました.f=420mm+APS-Cでの6コマモザイクです.デネブを中心に据えて,輝度の異なる東西の星雲を対比させる狙いです

telescopiusでの計画していた割り振りはこんな感じです. 

念頭にあったのは,熱海市(私の故郷)のMOA美術館に所蔵されている尾形光琳紅白梅図屏風です.

紅白梅図屏風尾形光琳Wikipediaより引用

左右の梅→北アメリカ星雲とSH2-112
中央の流れ→天の川の暗黒帯

と対比しています.このような美術作品と天体写真のアナロジーについては,丹羽さんが昔記事にしていました.

自分は構図選びが得意でないので,既存の芸術作品からヒントを得るのはいい方法だと思います.

結果

先月30日の浄土平の夜は素晴らしく安定した晴天で,計画通り一晩で6枚撮り切ることができました.1枚あたり40分,特に淡い右の2枚には60分をかけて,トータル4時間40分の露光です.当初は2晩かけて撮影するつもりでしたが,F2.8の明るい光学系に助けられました.複数夜のモザイク合成だといろいろ問題も出るので,1夜で撮り切れたのは幸運でした.

 

得られた6枚を並べてみます:

各フレームが2600万画素.「のりしろ」を差し引いてトータル1億2000万画素となりました.AstroPixelProcessorでつなぎ合わせて,最終結果はこうなりました

Around the Deneb

Date:2022-7-30

Location: 福島県浄土平

Optics: Sharpstar15028HNT

Camera: ZWO2600mc-pro

Exposure: 120s x 20~30frames, gain100, 3x2 mosaic

Processing: PI, APP & Ps

ここに至るまで,多くの方から助言をいただきました.おかげで満足いく結果になりました.

皆さんのレビュー

(以下,マニアックな記述になります)

一番指摘されたのは,北アメリカ星雲のハドソン湾の黒つぶれです.ここは背景宇宙よりも暗いようで処理が難しい.今回のの場合は,初期段階で行っていたDBEによるカブリ補正が大きな原因でした.補正を引き算でなく除算にして,暗黒帯をサンプル点として直接指定することで,だいぶん緩和されました.その後もシャドウクリップを極力行わずに処理をしましたが,それでもまだハドソン湾付近は暗すぎるかもしれません.

 

次に,周辺の輝度ムラについても指摘をいただきました.自分としても,次のに示す領域が気になっていました

しかし,以前撮影した広角の画像を確認してみると,この領域には周辺に比べて暗い領域や,分子雲が分布してボンヤリ明るい領域が点在しているようです.それらがちょうど画角の周辺にあると,カブリや光量落ちに錯覚してしまいます.

以前

「切り取った画角としてみた時の美しさを優先して,本来明るい部分を落としたりするような調整をすべきか?」

ということをちらっと書きました.これについては,星沼会の皆さんと話し合った結果,「否」と結論しました.やっぱり,もしこの画像が誰かの参考になった時に,誤解を与えてしまうのは良くないです.加えて,今回の結果についていえば,周辺の暗い落ち込みや低コントラスト部分が,画像の多彩さにもつながっているように思います.

 

お褒めの言葉としましては,「構図がステキ」とか「デネブ南側の一件何にもない領域が味わい深い」とかコメントいただきまして,それはうれしかったです

 

私は普段,ブログにMっぽい文章を書いてツッコミをいれやすいのか,ツイッターでもいろんな方から意見をいただけて,とっても助かっております.今後もよろしくお願いします.

 

サムネ用

浄土平で会いましょう

遠征に 出かける前は 皿洗い ——

あるいは子供の歯磨き、寝かしつけ。炊事洗濯家事掃除で、妻の機嫌をとります。 顧問はこれを、家庭における「へこへこ運動」と呼んでいます。

最近、弊会(星沼会)に入会されたM&Mさんも、へこへこ運動の名手です 

出発前のシャワーと同時に風呂掃除も行うテクニックは顧問もよくやっていて、涙を誘いますね。

 

そんなM&Mさんと、今回はじめてお会いしました。

設営中、ぐらすのすちと談笑するM&M氏

 

そうして日没後、空気はしっとり湿り、雲がモクモクと湧いていました。

プラケースや鏡筒の背中がビショビショに結露して、前途は多難に思われました。薄明が終わった後も曇りがちです。

 

「まあまあまあまあ、星なんてまた撮れます。一杯やろうじゃあありませんか」

砂利の駐車場に椅子を並べ、みんなで酒盛りを初めました。

さそり座に背中を向けて。ひだりから、そーなのかー、だいこもん、ぐらすのすち、M&M、風の民の諸氏

星のこと、カメラのこと、仕事のことなどを語り合います。大顧問はM&Mさんと、Aramis氏の自由について意見交換を行いました(笑)。

みなの杯が乾いた頃、星空が広がっていました。

「しょうがねえなあ。じゃあボチボチ、極軸でも合わせますか・・」

そのあと山の空気は入れ替わり、風無し雲無し結露無しのパーフェクトな夜。夜明けには皆で撮影の成功を祝い、万歳三唱したのです

めでたし、めでたし。

作品は、鋭意画像処理中でありまして、次回ご報告いたします。ぐらすのすち君と拙作の動画もお楽しみに?

小さな学会

「僕たち〇態は,何のために天体写真を撮っているのか?」

という問いについて,SNSの「イイネ」や天文雑誌の入選が単純に切り離せない昨今です.

そこで先日のM&Mさんのエントリ

や,天リフの山口さんがピックアップされたよっちゃん氏のコメント

は,紛れもなく真実を穿っていると思います.大きな楽しみと満足感を与えてくれる他者の評価は,一過性のものです.僕らはそれを切り離して,自身の目標や満足,あるいは思い入れや思い出作りのために写真を撮るべきです.

それが趣味に疲れず,長く続けていくコツです.

 

それを認めたうえでこのエントリでは,顧問が感じているアマチュア天体写真のもう一つの要素について述べたいと思います.

SNSは「小さな学会」

典型的な〇〇学会は,研究者同士がコミュニケーションする場(研究会)と,正式な成果を発表する論文誌から成っています.そして顧問は,最近のアマチュア天体写真家にとって,SNSは「小さな学会」であるよなあ,と感じています.

TwitterFacebookは,研究会に対応しています*1.ぼくらはそこで,日々工夫している天体写真の撮影法や画像処理法について情報交換しています.すると,星ナビ天文ガイドが論文誌ということになりそうですが,最近は各自の書いているブログが,天文リフレクションズの山口氏がピックアップしてくれることによって集約され,論文雑誌としての役割を果たすようになっています.

 

研究は「巨人の肩の上に立つ」と言われるように,必ず誰かの成果の存在が前提になります.ただ一人で,まったく誰とも関係なく研究をするというのは,おそらくあり得ません.実際ここ数年,SNS上でのコミュニケーションによって得られた成果が,私の周りでも実にしばしば散見されます

 

つまり何が言いたいかと申しますと,冒頭の問い「何のために天体写真を撮っているのか?」の答えが,よっちゃん氏の述べたように

「自身が納得する写真をとること」

であるとすれば,それを達成するためのノウハウを開発するにあたって,SNS上の「小さな学会」が極めて重要であるがゆえに,結局顧問は天体写真とSNSを切り離して考えることがどうしてもできないということです.さうして,

落選スレバ涙ヲ流シ
「イイネ」ガナケレバオロオロアルキ
ミンナニ「彩度強いよね」トイワレ
ホメラレモセズ
クニモサレズ
サウイウ写真家に
ワタシハナリタイ

わけが無いのですが,ともかくSNSにどっぷり浸かって写真を撮っています.気にするなと言われても気になってしまう他人の評価,イイネ.いったいどうすれば解脱できるのでしょうか?

 

*1:この研究会,日本ではTwitter学派,Facebook学派が2大勢力のようです(たぶん).海外だとCloudyNights学派とAstrobin学派,Pixinisight Forum学派という風にわかれているのかなあ?

チリのリモート観測所を利用します

先日、丹羽さんのブログでこんなお知らせが更新されていました。

リモート観測所 ---- それはアマチュア天文家の夢です。

サイトを利用する場合は、月に6万円ほどかかります(初期費用は別)。これは平均的な月収で働く顧問にとって、けっして安い額ではありません。

しかし・・ しかしです!

暗い空、乾燥した空気、安定した気流、標高の高さ、晴天率・・・およそ天体写真撮影において必要になるすべての条件において、日本のトップクラスの観測地をはるかに上回る環境が、現実的に手に入るのです。うーーむ。

 

悩みに悩んでいたある夜。インドのナーマギリ女神が枕元に立って言いました。

「お前はコスパでばっかり物事を考えるから、人生が半端なんだよ」

そのとおりだよね・・・ 私は決断したのです。

事の経緯

実は昨年,星沼会の夏合宿で丹羽さんから上の計画を伺っていました.手元の小さなノートパソコンで,チリの望遠鏡を操作する様子を見せてもらい,興奮したのを覚えています.

あれから1年,いよいよ計画は動き出します.氏の行動力にオンブ&ダッコの状態で,星沼会の3名で経費を折半し,一つのサイトを共同運用することにしました.もちろん,会のメンバーだからと言って特別割引とかはありません.

3つの懸念

しかしリモート撮影について,ぼんやりした懸念が3つありました.一つ目は

  • それってほんとに楽しいの?

です.

星を撮影するとき、そこに身を置いていたい気持ちがあります.実物を目で見て観察し,そしてシャッターを押すのが写真の本質.撮れた絵を実物と比較して「上手くいった^^」と喜ぶのが撮影の醍醐味だろうと思っています.天体は対象が見えないだけに,「映った!」という喜びは尚のこと大きくなります.

対してリモート撮影は,インターネットから画像をダウンロードしてきたような気持ちになりはしないでしょうか?

二つ目は

  • 普段の遠征撮影が色あせるのでは?

です.

これは経験があって,むかし顧問は自宅で天体写真を撮っていました.その後初めて遠征し,暗い空で撮影をして光害地で撮影するモチベーションが消えうせた記憶があります.それと同じ心理的変化が起こるのではないか? という懸念です.

 

顧問は熟慮熟考を重ねました.挙句,

「やってみれば分かるだろう」

というショーモナい結論に達しました.今でこそ国内では多くの方がリモート観測所を運用されて,精力的に撮影されています.彼らが楽しそうだから,たぶんたのしいんじゃないの? あと,日本に観測所を設置するのと違って,北の対象はあちらでは撮影できないわけですし.

あと,三つ目は

  • 昼間に撮影していたら,仕事がおろそかになるのでは?

でした.でもまあこれは重要ではないですね.天体撮影してなくたって,大した仕事しているわけではないですし(泣笑

チリのリモート観測所に期待すること

まずはなんといっても,全くの未知である南天の対象を撮影できることです.また,遠征先で赤緯の低い対象を頑張って撮影する苦労からも解放されます.それは大きな利点.

そしてアマチュア天文会の未来を考える

顧問は天体写真を初めて,もう10年ほどになります.その間,一部のガチマニアに独占されていた「スゴイ天体写真」が,だんだんと庶民へ解放されていく様を見てきました.

その要因は主に,

  • 天体用CMOSカメラの普及
  • Pixinisight利用者の広がり

にあったと思っています.

前者により我々は,デジカメに比べて質の高いRAWデータを,手ごろな値段で得られるようになりましたし,後者によりそれまで一部ガチマニアの秘伝であった画像処理が,かなり単純になりました.

 

そこで今回の丹羽さんによるリモート観測所の利用募集です.これが広がれば,天文台レベルの「スゴイ天体写真」はさらに庶民へ解放されていくことになりそうです.

レベルが上がれば上がるほど,天体写真は「似通った結果」へ収束していくという特徴があると思います.現に最近,親しい知人から

「最近,すごい写真をSNSで見ることに,少し飽きてきた」

という話を聞きました.これは星景写真と違う,deepSkyの天体写真特有の事情だとおもいます.

 

だれもが「スゴイ天体写真」を量産できるようになる未来・・・.もしそれが訪れたら,アマチュア天体写真という趣味がどのよう変化していくのか? それが個人的には楽しみです.原点回帰が起こるのか?それとも自作と他作を比較することから解放されるのか? 

昔から天文雑誌への投稿結果が振るわない顧問としては,後者を期待しています(弱いオチ).

 

 

ともかく,来年の今頃どんな天体写真を撮っているのか?楽しみになってきました!

 

サムネ用

 

暴風のなか、短時間少数枚で

今月の撮影、蔵王はコマクサ平へ。そーなのかー氏と一緒です。

結果!

1.定番構図のM8,M20 and NGC6334

SHARPSTAR15028HNTとASI2600MC-proの組み合わせで、初のモザイク撮影、「干潟」「三裂」「猫の手」の定番構図を撮影しました。

M8, M20 and NGC6334

date:2022-6-30
location: Mt. Zao
Camera: ASI2600mc-pro
Optics: SHARPSTAR15028HNT 420mm F2.8
Exposure: 30s x 32(right), 30s x 98(left), 2x1 mosaic, gain 100
software: Pixinsight(preprocessing and stretch), AstroPixelProcessor(mosaic composition), photoshop(stretch)

後で詳述する理由により、1枚あたり30秒露光。2枚モザイクの片割れ「猫の手」側は45分、「干潟&三裂」側はわずか15分しか露光できてません。短時間少数枚撮影です(泣)。それでもモザイクによって粗が目立たなくなる効果と、F2.8鏡筒の明るさでなんとか形にすることができました。

画像処理のこだわりPointは「赤」です。この領域は全体的に赤っぽいはず、という考えの下

「若干赤カブリしてない?なくなくない?」

と感じる程度のカラーバランスに仕上げています。その分、アクセントになる青い星や星雲を頑張って強調しました。

尋常の撮影コンディションで、4時間ぐらい露光していたらどうなっていたでしょうねえ?あんまり変わらないかもしれません。

2.旧カミソリマクロで天の川中心部

スカイメモRでの放置ガイドでは、EOS6DにSigma 70mm F2.8 DG Macroを取り付けて、天の川中心部を。

The central region of the Milky way date:2022-6-30
location: Mt. Zao
Camera: CanonEOS6D
Optics: Sigma 70mm DG macro
Exposure: 180s x 5(F2.8)+180s x 33(F4), ISO1600
software: Pixinsight(preprocessing and stretch), photoshop(stretch)

こちらはトータル2時間の露光ができました。

画像処理のこだわりポイントは「赤」です(2回目)。通常、銀河の画像処理をしていると中心部はオレンジ色っぽく写ります。なので天の川の中心部もこのくらいの色だろうと思っています。実際、PixinsightのPhotometric Color Calibrationの出力からそれほど大きく変更はしていません。

実はカラーバランスにはお手本がありまして、参考にしたのは蒼月氏の以下の作でした

おそらく氏は、PCCの出力結果からカラーバランスを変えずに仕上げていると思います。あまり見たことが無いくらい赤い天の川なんですが、すごく力強い印象で、美しいと思います。

自分が処理すると、PCCの結果は蒼月氏の作品よりちょっと黄色っぽくなります。適用方法や設定に何らか違いがあるのかもしれません。

撮影後記

そーなのかー「RASAなら露光時間、60秒もあれば十分だと思うんですけど」
だいこもん「そうですかねえ・・、うーん。120秒にします」

なんてやり取り、そ氏とご一緒するたびに繰り返していたような気がします。7回くらいは。

前処理さえ正しく行えば、天体用CMOSカメラでは露光時間を必ずしも長く取る必要はない。というのが氏の主張です。私はそれを理解しつつも、バイアスノイズの影響が不安で、1枚当たり3~4分の露光をしていました。

そして、今回のコマクサ平での撮影、暴風でした。ノートパソコンがバタバタするくらいの。

私がスカイメモRで天の川を撮るセッティングをしていると、すでに撮影を開始したそ氏がやってきます。

そ「こっち(「干潟、三裂、猫の手」の撮影機材)の設定、やっときますね」
だ「あ、ありがとうございますー」
そ「この風ですから、露光は30秒ってところですかね」
だ「う。そ、そうですね」

ってそのまま撮影スタート。そ氏の勧めを受け入れたものの、30秒はさすがに不安でした。鏡筒はF2.8の明るさとはいえ・・

時間がたつにつれ、風は強まるばかり。30秒露光にもかかわらず、撮影の歩留まりは後半1割ちょっとまで落ち込みました。それで上記のようなバランスの悪い露光時間になってしまったのでした。

しかし帰宅後、短時間露光のデータをはじめて触ってみてようやく理解できました。露光時間、短くても大丈夫じゃん。と。

 

先日の星沼会のズーム会議で、宙ねこ氏に話していただいたのも、露光時間に関する内容でした。センサーの読み出しノイズの影響を抑えるためには、ある程度の長さの露光が必要なのは確かなのですが、それでも通常の空なら1分程度の露光で大丈夫という話でした。

次回の撮影から、F2.8なら1分程度の露光にしようと思います。だいぶん気持ちも楽になりますよね。

蛇足(後日追記)

天の川中心部のアノテーション

干潟星雲周辺の写真は、黄色枠の部分。べびつかい座といて座の間の方向に見えています。色の整合性はとれてそうです。



 

 

 

梅雨明けじゃ

あまりに早くて、さすがにたまげたのう。東北地方も梅雨明けじゃ。

しかも新月直前の梅雨明け宣言。きっと顧問は盆踊りでも踊って喜んでおるのじゃないかと様子を見てみたら、

「あまりに早すぎる」
「梅雨明けが早いと冬の天気がが」
「こんな異常気象では人類は滅ぶ」

なんてぶつぶつ抜かしておったわい。変わらずネガティブな奴じゃ。ええか、天気なんて心配しても無駄じゃ。人間の未来予想ってのは当たったためしがない。現実はいつも予想の斜め上を行くからの。

それじゃあの

 

 

 

自宅のSQM値を測定してみる

先日、星沼会のウェブ会議に宙ねこ(@sora5tm)さんをお呼びして、デジカメのノイズや、空のSQM値を測定する方法を教えてもらいました。

忘れないうちに、実習をしよう。というわけで、自宅の庭でデータをとってSQMの値を調べてみました。方法も含めてまとめておきます

以下の方法は、宙ねこさんからの教授に基づきますが、不十分な点があるとしたら、それはだいこもんの理解が不十分なためです。

SQMとは?

Sky Quality Meter の略で、夜空の背景がどのくらいの明るさで光っているかを表す量です。Light Pollution Map にて凡例を2015年に合わせるとその値を知ることができます

空の背景の1平方秒角の明るさを、星の等級に換算した値がSQMの定義です。1平方秒角は相当小さくて、F=1200mmくらいの望遠鏡で撮影してもせいぜい数ピクセル程度の大きさです。たとえばSQM18.0なら、夜空が18.0等級の星で埋め尽くされているというイメージになります。

データの取得

使用カメラ:ASI294mc-pro
露光時間:1,2,4,6,8,10秒(固定撮影で1枚づつ撮影)
Gain  :120
露光時刻:23:00~23:01
冷却温度:5℃(梅雨なのでビビっている)
撮影領域:アルタイル付近

註)ほんとは追尾したほうが良いけれども、今回は手抜きで固定撮影でした。ピントはややボカして飽和を防ぎました

データの解析

使用ソフト:スバル画像処理ソフト マカリィ

註)マカリィは下記のサイトから無料で落とせます。fitsファイルしか扱えないので、デジカメで測定する場合は、Raw2fitsを使って撮影画像を変換します

1)夜空の背景の明るさを取得

各露光時間のフレームをダーク減算しますダーク減算が済んだ画像をマカリィで読み込み、背景の明るさを測定します。

背景の測定には、”測光>矩形測光”として、画面の中心付近の何もない領域を選択します。「平均カウント」の値を各露光時間について記録します。

上のグラフは、縦軸がマカリィで算出した平均カウント値、横軸は露光時間です。傾き
 L_{\rm sky}=51.64[{\rm counts/pixel\cdot s}]
が、我々の光学系が取得した夜空の明るさになります。

2)平方秒角あたりの明るさに換算する

上のL_{\rm sky}の値は、使用するレンズとカメラのピクセルサイズに依存してしまっています。そこで、空の1平方秒角あたりの明るさに換算します。まず次を計算して、1ピクセルが何平方秒角なのか計算しておきます

\theta_{\rm pixel}=3600\times 2\arctan\left(\displaystyle\frac{\rm SensorPixelSize}{2\times\rm focalLength}\right)

私が使用したASI294mcと135mmレンズの組み合わせでは \theta_{\rm pixel}=7.1秒角でした。よって1平方秒角あたりの明るさ {L_{\rm sky}}'

 {L_{\rm sky}}'=51.64/(7.1)^2=1.02[\rm counts/(arcsec^2\cdot s)]

となります。

3)星の測光から、SQM値を算出する

各露光時間の画像について、マカリィの開口測光を用いて星の明るさを測定します。今回は4.7等のタラセド星を対象としました。デフォルトの「自動」で星を選択し、表示される値の3行目の”count=4252313”を記録します。

場合によっては、恒星径(マゼンダの円)が星をうまく取り囲まない場合があります。その場合は正しく測光できないので、「半自動」モードで「恒星径」「SKY内径」「SKY幅」を調整します。この辺はどのように調整するのかよくわかっていませんが、恒星径の値を星を取り囲むように設定した後、スカイ内径(水色の内側の円)を数ピクセル大きくとり、スカイ幅(水色の2重〇の幅)を5ピクセルくらいにとって、うまくいきました。

各露光時間の画像に対して同じ作業を行い、横軸が露光時間、縦軸がカウント値のグラフを作ります

このグラフの傾き{L_{\rm star}}=2.0\times 10^6[\rm counts/s]が星の明るさです。このグラフの線形性が悪い場合は,雲の影響や星の飽和,測光の誤差が原因かもしれません.その場合は他の星を選んでやり直します.初めから複数の星を測光しておいて,測光がうまく行っているデータを選ぶ方がいいと思います.

SQMは以下の式を計算して求まります

 {\rm SQM}=2.5\log_{10}\displaystyle\frac{{L_{\rm star}}}{{L_{\rm sky}}'}+4.7

最後の4.7は選んだ星の等級です。

結果

今回の値を代入すると

{\rm SQM}=2.5\log_{10}\displaystyle\frac{2.0\times 10^6}{1.02}+4.7=18.4[\rm Mag.]

となりました。実際には4つほどの星を測光して、それらの結果を平均しましたが、今回は結果変らず

名取市自宅のSQM値=18.4等

を結論とします。数年前に環境省の「夜空の明るさ調査」に投稿した時も、あちらの方が解析した結果は偶然同じ18.4等でした。その点では、けっこうリーズナブルな結果と言えるかもしれません。

ちなみに、Light Pollution Mapを参照すると、自宅付近は20.01等とかなり暗い値が記録されています。この値は衛星データから何らかのモデルを用いて算出した値のはずで、実測値と一致しないとしてもそれほど不思議ではないと思います。

 

今後は、蔵王、はやま湖、神割崎などでデータを取得して、自前の”Light Pollution Map”を作りたいと考えております。

 

アイキャッチ