天文はかせ幕下

(いまさら?)Photoshopでソフトフィルター効果

前置き

PSでソフトフィルター効果...。ちょっと今更感があるこのテーマについて記事を書きましたのは、以下の記事

がきっかけです。

f=200mmくらいで蟹座のプレセペを撮影すると、

  • フィルターなしだと、星がシャープになりすぎて地味
  • 通常のソフトフィルターをつけると、効果がかかりすぎて不自然

というジレンマがあるとのこと。

Hiroponさんの「星のつぶやき」では「PRO1D プロソフトン クリア(W)」が程よい効果で使えるとのことでした。

焦点距離によって効果の強さを調整する必要があるなら、フィルターワークよりも画像処理の方が有利です。Photoshopでソフトフィルター効果をかける方法について検索すると、以下のような記事が見つかります:

いづれも、基本的には同じ方法による処理です。

上の「ソフトフィルター風」処理。顧問も何回か試しましたところ、イマイチうまく行きません。実際にプロソフトンなどを使った撮影に比べると見劣りするようです。顧問の推察では、いちばんの原因は「レンズぼかし」という機能が用いられている点にあって、この機能は非常に重い処理である上に強さの調整が難しいのです。

以下では、顧問が改良した「ソフトフィルター風」処理を紹介します。

基本的なところは同じですが、レンズぼかしを用いないなど細かな点をいくつか改良してよりそれっぽく効果を及ぼすことができるようになっていると思います。さらには、星の色を引き出す副次的な効果もあります。

ただ、それなりに工程は多いです。それでは参ります。

本題(星にソフトフィルター風効果をかける)

次の写真を題材にして説明します。Hiroponさんの題材に倣って、250mmレンズで撮影した、プレセペ・・ではなくて、かみのけ座付近です。

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まず「元画像」レイヤーをコピーし、上に重ねておきます。

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「元画像のコピー」レイヤーに「レベル補正(イメージ>色調補正>レベル補正 )」をかけて、明るい星しか目立たなくなるまでダーク側を切り詰めます。

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「OK」をクリックしてレベル補正を適用した後、画像を拡大してみましょう。すると下の写真のようにまだ小さな星が残っています。

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このままでは暗い星にまでソフト効果がかかり、結果が不自然になってしまいます。そこで「ダスト&スクラッチフィルター>ノイズ>ダスト&スクラッチ)」で小さい星を消します。ここでは、小さな星は3~4pxくらいで残っているので半径を4pxとしましょう。

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小さな星が消えました。しかし、極端にダークを切り詰めた為に偽色がひどいです。これはあとで悪い効果を生じるので「色相・彩度」レイヤーを上に重ねて、グリーン・シアン・マゼンダなどの彩度を下げておきます。

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完全ではないですが、ある程度は偽色を取り除けます。必要ならこのタイミングで青や赤の彩度を上げておくと、星の色が豊かになります。ここではそのまま進みましょう。「色相・彩度1」レイヤーは、下のレイヤーと結合しておいてください。

「元画像のコピー」レイヤーの上にレベル補正レイヤーを重ねて、中間スライダを強めに左に寄せておきます(このあとかける効果をわかりやすくするため)

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その上で、「元画像のコピー」レイヤーを選択した状態で「ガウスぼかし(フィルター>ぼかし>ガウス)」を選び、「元画像のコピー」をボカします。

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ボカしの半径はお好みになります。私の場合f=135mmから250mmくらいの星野写真なら半径40~70pxくらい。f=14mmから24mmくらいの星景写真なら、半径7~15pxくらいにしています。

ボカしを適用したら、レベル補正レイヤーを右クリックして、「クリッピングマスクを作成」を選びます。

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そうしたら、「元画像のコピー」レイヤーのブレンドモードを「スクリーン」か「覆い焼きリニア(加算)」にします。

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最後にあらかじめ用意してあった「レベル補正」レイヤーで、ソフトフィルター効果の強さを調整します。このときハイライト側のスライダを使うと星の中心が飽和して色も失われるので、中間スライダのみを動かすのがポイントです。ここは思い切って強調するのがコツです。

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一つ注意点があって、上の画像を見るとわかるように輝星の周りにトーンジャンプが生じているに見えます。これはレイヤーを結合すると解消するのでご安心を。

以上です。効果を比べてみましょう

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この方法、星景に限らず、通常の天体写真でも「星の色が足りないなー。」というときに便利に使えます。ちょっと反則ですけど^^

 

 


 

 

 

令和3年4月星鍋報告、その2

前回のエントリにて、星鍋の様子を撮影した動画をご紹介しました。そのあと、ぐらすのすち氏(id:fornax)が同日の様子を違ったタッチの動画にまとめてくれましたので、ご紹介します。

ついでに我々の作成した動画ももう一度ご紹介

単純に自己満足で製作しているこんな動画、ご覧いただいた方々から「楽しそうですね」という感想をいただいていて、そう感じてもらえればある意味で天文普及につながるかもなと。というわけで次回作もご期待ください。

 

さてさて。今回顧問は、黒目銀河とその周辺の分子雲を撮影しました。

around M64 (stretched)

Date:2021-4-10
Location: Zao,Miyagi
Optics: RASA11"
camera ASI2600mc-pro
Exposure: 240s x50flames(gain 0)

イメージ通りの結果になりました。今回からCEM70Gのiguiderを使うのをやめて、コバンザメ式にQHY5L-IIを取り付けてガイドしていました。それが不安定な結果で、4分を90枚撮影して、40枚を捨てる羽目に。後から気づいたのはカメラのドライバを入れていなくて、汎用のQHYカメラのドライバが動いていたようです。どうりで、接続が不安定だったわけです。ようは準備不足なんです。

対象が西に傾いたあとは撮影をやめて、部員達と電視観望をしました。

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そのときの様子。

暗い空の下でのRASA11”と2600mcによる電視はかなりすごいものがありました。1分程度の露光でで銀河・星雲がギンギンに見えてきます。以下は、8秒x10枚程度のライブスタックの結果をオートストレッチで処理したものです。

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 これくらいの画像が、現場で見られるのですから驚きます。

 

 

令和3年4月快晴と、星鍋動画第2弾

4月10日は、日本列島全体が高気圧に覆われました。

  • 全国的快晴
  • 新月
  • 休日前

の3条件が満たされましたので、今後は「令和3年4月快晴」と呼ぶことにいたしましょう。

我々天文部では、2年生の部員4名を連れて撮影に行ってきました。その様子を動画にまとめましたのでご査収ください。

顧問は黒目銀河を、周辺の分子雲をいれた構図で撮影してました。それは後ほどアップすることにします。

 

サムネ用

 

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シーイング悪いと,どのくらいボケるか。

3月26日の夜,宮城県はかなりシーイングが悪いようでした。自宅からのIR撮影でM104を撮影しましたら結果はボヤボヤで処理する気にならず,画像はそのままお蔵入りです。

しかしソンブレロはどうしても撮影しておきたい。

数日後の4月1日に再度挑戦しましたら,今度はシンチレーションも小さく良い結果が得られました。期せずして,全く同じ光学系で南中付近のM104を撮影したことになりましたので,シーイングの差で星像や暗黒帯のディテールにどれくらいの差が出るか直接比較してみましょう。

 

焦点距離1200mmF6のMT200(補正レンズなし)にASI294MC-proを取り付けてIR720フィルターを通して撮影してます。露出は一枚あたり240秒,スタック後の画像をPixinsightのAutoHistgramで同じ強度のストレッチをかけた後,中心部分を切り出しました。

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26日は22枚,1日は25枚のスタックで,どちらも子午線ごえ前後で撮影しています。GIFアニメにしてみると,以下の様な感じです。

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また次の画像は微光星の様子を比較したものです:

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特に微光星の潰れが激しいです。目の子で比較してみると,少なくとも直径で10pxは星像が肥大している様に見えます。

294MCのセンサーサイズは4.67μmで,焦点距離は1200mmですから,画像上の10pxは8秒角になります。たった2晩の比較ではありますけれど,これが典型的なシンチレーションの振幅であると思うことにしてみます。

 

さて,気になるのは「シーイングの悪さはどのくらいの焦点距離の撮影から影響が出てくるのか?」という点です。そこで10秒角のシンチレーションの大きさが,センサー上においてどのくらいの大きさに投影されるか,を各焦点距離ごとにグラフにしてみました。

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シーイングの悪化による,星像の肥大。どのくらい大きくなると

「今夜はあかんなあ」

と残念な気持ちになってしまうか。これは個人の好みによるところではりますけれど,だいたい4~5pxも膨らんでくると厳しくなってくるのではないでしょうか。例えばセンサーサイズが5μmほどのカメラで撮影しているとすると,そのような影響が現れてくるのは焦点距離500mm程度以上ということになりますね。

反対に申せば,500mm以下での撮影なら,シーイングは気にしなくていいということになります。

また余談ですけど,最近タカハシから発表されたε130Dの専用エクステンダーは,焦点距離650mmでスポットダイアグラムの直径が2μmだそうです。そのくらいの焦点距離だと,シーイングによって20μmくらいも像がぼやけるわけですから,シャープな光学系を活かすのもなかなか大変そうです。

 

 

 

 

 

 

 

 

ソンブレロ・チャレンジ2021

ソンブレロチャレンジとは

表題の「ソンブレロ・チャレンジ」とは顧問の造語で、M104銀河の円盤にある波状の紋様を映し出す挑戦のことです。何のことか伝わらないかもしれませんので、拙作で説明します。

まず下の写真は7年以上前、我々の部ではじめて撮影したM104です

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当時は円盤状の構造と暗黒帯が写って満足していました。

しかし様々な作例を見てみますと、その円盤部分にも構造があることに気づきます。それをハッブル宇宙望遠鏡による画像で見てみましょう:

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Wikipediaより。引用者によりクロップ

あー、目に毒ですけどこの海岸に寄せるさざ波のような暗黒帯の構造です。これに萌えるのです。我々もなんとかこの構造を写出せないか挑戦をしようというわけです。

これまでの成果

うえのM104を撮影してから2年後に、2回目の撮影を試みています。

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うーん、だみですね。銀河がちょっと太ったという程度です。M104は南中高度が低くて、緯度の高い地方から高い解像度で映し出すのはそれほど簡単ではないのです。

3回目の挑戦は昨年の5月。原町フラワーランドにてで挑戦しました。

そのときの結果はコチラ:

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MT-200にコマコレクターを取り付けて焦点距離1600mmとし、フォーサーズセンサで撮影しています。その中心部分のクロップです。このころからDeconvolutionを覚えて、スタック後にははっきりしなかった構造を画像処理で浮かび上がらせることができるようになりました。

以上で前置き終わり。この結果を超えることを目指して、今年もチャレンジした次第です。

ソンブレロチャレンジ2021

今年の作戦は

  1. MT-200の補正レンズを外して、ニュートン光学系のシャープな中心像だけを用いること
  2. IR720フィルターと取り付けて、近赤外でL画像を取得すること

の二点です。光学系を純粋な反射のみにすることで、補正レンズによる赤外の収差が問題にならなくなるのがポイントです。

4月1日は比較的シーイングが良さそうでした。自宅の庭から南中前後に2時間ほど撮影できました。

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こちらはスタック後の画像に仮ストレッチをかけたものです。まず、傾斜カブリがほとんどないということに驚かされます。SQM=20.01の空で月明かりの影響があったにもかかわらず。感覚的には一級の暗い空で撮影しているのと変わりません。

Deconvolutionして処理した結果がこちら:

M104 from backyard by near-infrared imaging

Date:2021-4-1
Location: natori, miyagi(SQM20.01)
Optics: Takahashi MT-200 sightron IR720 filter
Camera: ASI294mc-pro
Exposure: 240s x 25flames(gain 120) -10 deg.

 

わかりにくいので、中心部分をクロップします:

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どうでしょうか。解像感は出ているものの、円盤部分の構造は昨年の例のほうが、はっきりしているかも。赤外では暗黒帯のコントラストが落ちるという話もあって

(おそらく暗黒帯はチリがレイリー散乱で光を遮っているので、同散乱の影響を受けにくい長波長の光は暗黒帯を透過している?)そのせいかもしれません。

というわけで、ソンブレロチャレンジは一進一退でした。スッキリしないので、今年のIR画像に昨年のカラー情報を重ねた結果を貼っておきます

M104 IR-RGB image

そして中心部分のクロップ(サムネ用)

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以上です。

来年は、IRフィルタを外して遠征地で撮影してみましょう。それか高地で赤外という手もあるかもしれません、



 

ASI2600MC-proのファーストライト

昨年の暮れ、KyoeiOsakaのクリスマスセールでASI2600MC-proを手に入れておりました。

ファーストライトは、Zeiss Apo Sonnerを取り付けてスカイメモRに搭載してのお気楽撮影としました。

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レンズは1段絞ってF2.5。1フレーム180秒露光の予定なので、スカイメモRのノータッチで十分ガイドできるでしょう。

M100を撮影していた未明、90分ほどかけて青い馬星雲を撮影しました。下はフラット補正とダーク減算だけを施し、レベル補正だけを行った一枚画像です。

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gain=0, Brightness=20の設定で撮影しました。中心部のピクセル等倍像は以下の通り

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30枚撮影して処理してみました。

The blue horse head nebula (IC4592)

Date: 2021-3-9
Location: Kamiwari-saki, Miyagi, Japan
Camera: ASI2600MCpro
Lens: Zeiss Aposonner 135mm F2(F2.5)
Exposure: 180s x 30flames(gain 0, offset 20)
Processing: Pixinsight, Photoshop

おー、結構写りました。
あとAPS-Cって使いやすいなと改めて感じました。普段はフルサイズにF2.8で使用しているApo Sonner、今回はF2.5と開放側で使ってみました。それだけで画角当たりの明るさ約25%アップです。こういう扱いができるのもAPS-Cのよいところですね。近いうち、 RASAに取り付けるのが楽しみでござる。

 

純ニュートン直焦点+ IRフィルターで自宅から黒目銀河を撮影してみる

はじめに

木星土星の接近のときに購入していたIRパスフィルタを、自宅からの銀河撮影に使ってみました。

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サイトロンジャパン製、アメリカンサイズのIR720フィルタです。

なぜ銀河にIRパスか

IRパスフィルターを銀河撮影に使う理由は、光害カットとシンチレーションのキャンセルの効果を期待するからです。銀河は広い波長帯で光っていますから、Hα線で光る星雲を撮影するのとは違って、通常の光害カットフィルタがそれほど有効ではありません。一方で、近赤外の光は大気に散乱されにくいという性質があります。ですので、その波長で見た空は、可視光よりも暗いためにコントラストが上がりやすくなります。実際、下の写真は低空のソンブレロ銀河を近赤外で撮影したものです

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光害地からの撮影にもかかわらず、カブリがほとんどないことには驚きました(四隅はフィルターによるケラレです)。

このようなIRでの撮影、結構以前から行われているようです。古くは

では改造したα7Sを利用して、天の川を撮影されてます。最近は赤外に感度を持つ天体用CMOSが手に入りやすくなり、都会撮影の大御所であるHIROPON氏もためされたようです。

氏をして「ゲームチェンジャーかも」と言わしめたこの方法、顧問も試してみました。

 M64黒目銀河を撮影

今回の作戦

後追いですから、ちょっとは自分なりの工夫を施したいところです。そこで「純ニュートンの直焦点」で撮影することにしました。

使ったのはタカハシのMT200です。通常はコマコレクターを取り付けて撮影していますが、今回はこれをあえて外します。コマコレクターに限らず、通常の補正レンズは必ずしも赤外領域での補正精度を保証していませんし、中心像に限定すればコマコレクターを外した直焦点の方がシャープなはずだからです。

カメラはいつもの294mc-proを使います。294mcは、RGBの各チャンネルが等しく赤外に感度を持ってますので、そのまま撮影して、結果をモノクロ画像として扱うことにします。

リザルト

それでは早速結果をご覧ください。

M64 from backyard by near-infrared imaging

M64 from backyard by near-infrared imaging

Date:2021-3-19
Location: natori, miyagi(SQM20.01)
Optics: Takahashi MT-200 sightron IR720 filter
Camera: ASI294mc-pro
Exposure: 240s x 36flames(gain 120) -10 deg.

 

じつは黒目銀河の撮影は初めてで実感がないのですけど、これはかなり解像しているようです。中心部のアップがこちら

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淡いところがザラザラなのは、光量の少ないIR撮影なので仕方ないところです。中心像は暗黒帯の構造がしっかり出ていて、良いのではないでしょうか。

自宅でまったり撮影、電視観望ライブ配信も!

自宅でまったり撮影すると言うのも悪くないなー、と今回とても感じました

自宅のwifi環境を利用して、庭に置いたパソコンの画面をYoutubeライブ配信。リビングのソファでウイスキーを飲みながら、テレビにうつしだしてまったり監視しました。しかもそのライブ配信を一般公開とし、アドレスをTweetしておりましたところ物好き(失礼!)な方々が数人集まってくれました。PHD2のグラフが動いているだけの動画なんですけど、マルチスターガイドやプレートソルブ のことなどチャットで会話しながらの楽しい撮影となりました。 

 その際の動画はこちら、

www.youtube.com

また撮影前に、ミニ電視観望会も行ってました。

お品書きは以下の通りで、ほとんど春の銀河を見尽くしています。酔っぱらった顧問の喋りが酷い上に無編集ですが、もしご興味あれば。

0:00 start(NGC3507、無言)

8:29 獅子座の三つ子銀河のうちの二つ(M66とM65)

11:10 ハンバーガー銀河(NGC3628)

12:33 マルカリアンチェーン

15:28 黒目銀河(M64)

20:19 ひまわり銀河(M63) 電柱の向こう側で見えず

21:19 双子銀河(M51) 電線の向こう側でイマイチ

22:00 回転花火銀河(M101)

26:19 NGC4725

32:02 NGC4631

34:10 M100

37:26 M87

40:05 M44(プレセペ)家の壁に隠れて見えず

42:01 M3

45:48 NGC4565

48:28 M104

52:04 フクロウ星雲(M97)赤外ではほとんど見えず

55:18 M108

56:21 M109

 

追記:アポフィスさんのご質問への回答用データ