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2011年12月

2011年12月31日 (土)

良いお年を

今年は大変な年でした。3月11日。

大変辛い、悲しい思いをされた方。

今もその状況のままの方。

犠牲者の方。

私の周りには直接災害はなく、職場(仕事)と停電関係で少し影響を受けた程度でした。

しかし、精神的には大分混乱というか考える事が多い年でした。

特に原発は天災ではなく、社会システムの問題であり、やりきれない。

お金があれば、資源があれば、あるだけ使っていい。

というものではないことを再認識、

そして、今生きていることそれだけで幸せなんだと。

来年は趣味のことを考えても罪悪感に苛まれないような、平穏な年になりますように。

今日は、三国峠を越え、苗場の前を通って、六日町まで行ってきました。

Pc300701

さて、このブログですが、5月に本格始動して月に数回の記事しかありませんが、もう4000アクセスほど訪問いただいているようです。HPの昔のペースからは考えられません。殆どは検索サイトからの訪問のようですが、繰り返し見てくださっている方、ありがとうございました。来年も何かちょっと面白い記事を書き続けたいと思います。

皆様も良い年をお迎えください。

2011年12月27日 (火)

堂平山からのスカイツリー と 天体写真

クリスマスの連休は天体写真撮影遠征はサボりました。冬型が強すぎて、西臼では笠雲から雪が降ったりしているだろう、そのほか、北関東系の遠征地は雪雲が千切れてきているだろうと思ったからです。しかも冬型が強すぎて風が強くて寒いし。

近年はそんな調子で、1~3月に遠征に最後に出たのは、もう10年も前が最後です。

ただ、連休に少し自分の気分転換がしたかったために、自宅から1時間以内でいける堂平からスカイツリーを見てきました。

東側になるので、空気の澄んでいる朝は逆光になります。風の強い冬の夕方がもっとも綺麗に見えるはずですが、今回は正午に行ってしまいました。が楽々スカイツリーは見えました。横浜のランドマークタワーまで見えています。

1

今回、無理なタイトルですが、無理をしてまで天体写真をあまり撮らなくなったわけを書きたかったので、、。

私的には天体写真が最も楽しかったのはオートガイダーが手軽になってからのフィルム時代だったかなと思っています。露出に時間がかかっていた分、撮影中はのんびりできました。また、撮影後もポジであればラボお任せ状態でプリントまで得られました。とりあえず自分が満足できればいいなら、撮影場所ではエンジョイして、撮影後は時間をあまりかけずに趣味を楽しめました。

しかし、デジカメ(あるいは冷却CCD)時代になってからはちょっと様子が違います。

デジカメであると明るい光学系でコンポジットやモザイク前提ですから、現地が忙しくなります。CCDでもカラーを得ようとすれば似たようなものです。事後も画像処理に時間をとられます。とても煩わしいのです。処理が面倒なのでフォトコン応募熱もすっかり冷めてしまいました。そこまでして入選したくもないので。あくまで私は「取り組み」「作品」ではなくて「遊び」の「記念写真」のスタンスですから。

そんな理由から熱はちょっと冷めているかもしれません。たまに余裕があって完全に晴れそうな時に行くだけでいいや、と。

デジカメのようなパッケージの冷却CCDが出たり、デジカメであれ冷却CCDでも処理ソフトもワンストップでできるものが出れば、かなり再燃するかもしれません。

ハイエンドに偏ってしまうことで入り口が減り、天文人口も減っていってしまうのも残念です。いろいろ考えが分かれるところでしょうが。

2011年12月16日 (金)

最近の画像処理を反省

久しぶりに自分の撮影画像と、他の方のHPの画像をまじまじと見比べていました。近年の皆様の画像はすばらしいけど、自分はこんなところで満足しておくかと思った次第です。

ただ、「あれ、ここのところ処理が素直?じゃなくなっているな」と感じ、特にHPのRecentDSLRのM31が酷い。暗黒帯が飛びで見えなくなっています。そこで、この再処理画像を旧のキンギン処理の隣に載せました。見比べてみてくださいね。どちらがお好みでしょうか?

M31_spdf53cfj100912rev2s_2

やはりこう見比べると、素直?な方が私は好きです。

参考までにRecentDSLRのページのファイル名は

対象名_機材(SDPとは105SDPのこと)F数-コンポジット数Cモザイク数M-撮影場所年月日

になっています。

M31_SDPF5-3C-FJ20100912 ならば

M31を105SDPのF5で、3枚コンポジット(モザイクなし)で 富士山で2010/09/12撮影

のルールです。なんとなくこの程度のクオリティーの素材なんだと掴んでいただけるかなと。

2011年12月12日 (月)

PHD Guiding パラメーター解説シリーズ3 <本編>

やっとここまで来ました、第1回目から一ヶ月以上かけてしまいました。

今日はパラメーターの話です。

私のPHDでの経験と、あと類推の部分もあります。よって、皆さんの参考として確実なのかは分かりませんが、EMシリーズとか私に近い環境(パックラッシュの程度とか、ピリオディックモーションとか)の方には少しは役立つかもしれません。

以下の解説の解説はまた後日入れます。

また、「PHDのグラフは満足なのに、撮影した画像が流れる」ケースもまた後日記事にできればと思っています。

=======================

■はじめに
まず、最低限のガイド鏡側の「強化策」(ガイドマウントや接眼部)は
予め講じてください。

そして、
ガイドのグラフはきれい(RMSも満足)なのに、「撮影した像が流れる」場合は、
ガイド(パラメーター)の問題ではなく、トータルな光学系の強度の問題です。
これはまた別の機会に記事にします。

まずここで評価したいのは、ガイド(パラメーター)の追い込みです。
よって「撮影した像」での誤った判断はせず、
あくまでも、PHDのグラフ(とRMS)を判断基準にして作業を進めることが大切です。


■私式では、下記のパラメーター以外はいじらない。
 Ver1.13前提で話を進める。

 RA Aggressiveness
 MAX RA duration

 Max DEC duration

 Min.motion
 Calibration steps

 Dec guide mode = Auto      固定
 Dec Algorithm  = Resist swiching 固定
 
 で、いじる前に一応デフォルトで一回やってみてください。
 デフォルトでうまくいくのに、沼に入ることはありません。


■まずとりええず下のパラメーターで試す。

 RA Aggressiveness
    80   にしてみる
 MAX RA duration
    1000  のまま


 Max DEC duration
   以前の解説で測定した赤緯のバックラッシュタイムの半分以下程度にしてみる。
   1秒強程度だったならまずは500に。

 Min.Motin
   以前の解説で得られる、あなたの目標とするRMSの2/3~1/2程度の数字にする。
   小さすぎると積極的に修正しすぎてハンチングの元になるし、
   大きすぎればガイドは甘くなる。

 Calibration steps
   以前の概説で測定した赤緯のバックラッシュタイムより短くする。
   目安を出すなら、バックラッシュタイムの半分以下。
   これでキャリブレーションに失敗するようなら適切に調整する。
   (→キャリブレーション時の移動が少ないなら大きくする。 )
   (→           移動が大きすぎなら小さくする。)

 これで満足な結果が出ないなら、下記それぞれの策を試す。


■赤経(RA)

(A.とB.の境目を定義するのは難しいので、どちらも試してみて。)

   A.赤経(RA)がハンチングする場合。
    ① Max RA duration    をハンチングがなくなるまで小さくする。。
       * 0.2秒程度小さくしては、ガイドを数分させて様子を見ると良いだろう。)
      * ハンチングが安定して収まるところを見つけたら、それ以上は小さくしない。)
      赤経のハンチングは殆どこれで回避できるはずである。

      ハンチングは収まったが、durationを小さくしたことでガイドが追いつかなくなる
     (中央からどちらかに寄り気味になる or 周期の長い波がある)ようなら、
    
        Max RA duration をいま下げた値より少し大きくし、ガイドが追いつくように)、
      RA Aggressiveness を下げることで(ハンチングしなくなるように)。
         これを試行錯誤して、この2つパラメーターのバランスポイントを探る。

     B.赤経(RA)の細かな周期の波(波の中心はグラフ中央付近)があることが原因で
    目標RMSを達成してないと考えられる場合。
    ① RA Aggressiveness を小さくしてみる。
       * 10程度小さくしては、ガイドを数分させて様子を見ると良いだろう。
      * 満足できるところを見つけたら、それ以上は小さくしない。

   C.赤経(RA)が中央からどちらかに寄り気味、または、周期の長い波になっていることがで、
    目標RMSを達成していないと思われる場合
    ① Max RA duration を大きくしてみる。
       * 0.2秒程度大きくしては、ガイドを数分させて様子を見ると良いだろう。
      * 満足できるところを見つけたら、それ以上は大きくしない。


  D.ここまで調整がつかない場合は、ここまでケースで最もマシな設定にしたうえ、

   ハンチングが満足しない傾向ならば、
   ① Min. motoinを大きくする。(ガイド精度の妥協)
   
   ハンチングはなく、ガイドが追いつかないならば
      ② Min. motionを小さくする。
      を試してみる。
 


■赤緯(DEC)

  A.赤緯(DEC)がハンチングする場合
      ① Max DEC duration   を小さくしてみる。
      * 0.2秒程度小さくしては、ガイドを数分させて様子を見ると良いだろう。
     * ハンチングが安定して収まるところを見つけたら、それ以上は小さくしない。

       ハンチングは収まるが、durationを小さくしてことでガイドが追いつかなくなる
       (中央からどちらかに寄り気味になる or 周期の長い波がある)ようなら、
    元に近い値まで(大きい方)へ戻して、

    ② 赤道儀の赤緯のモータースピードをキャリブレーション後10~30%程度遅く設定してみる。
         これはキャリブレーションをやる毎後に行わねばいけない。
     (キャリブレーションをするときには元に戻して、キャリブレーション後にまた遅く設定する)
         * 赤緯で赤経のRA Aggressivenessのような効果を狙う意味がある。

  B.赤緯(DEC)の細かな周期の波(波の中心はグラフ中央付近)があることが原因で、
   目標RMSを達成していないと思われる場合
    ① 赤道儀の赤緯のモータースピードをキャリブレーション後10~30%程度遅く設定してみる。
         これはキャリブレーションをやる毎後に毎度行わねばいけない。
     (キャリブレーションをするときには元に戻して、キャリブレーション後にまた遅く設定する)
         * 赤緯で赤経のRA Aggressivenessのような効果を狙う意味がある。

  C.赤緯(DEC)が中央からどちらかに寄り気味、または、周期の長い波になっていることがで、
   目標RMSを達成していないと思われる場合
   ① Max DEC duration を大きくしてみる。
      * 0.2秒程度大きくしては、ガイドを数分させて様子を見ると良いだろう。
     * 満足できるところを見つけたら、それ以上は大きくしない。

  D.ここまで調整がつかない場合は、ここまでケースで最もマシな設定にしたうえ、

   ハンチングが満足しない傾向ならば、
   ① Min. motoinを大きくする。(ガイド精度の妥協)
   
   ハンチングはなく、ガイドが追いつかないならば
      ② Min. motionを小さくする。
      を試してみる。
 
   Min.motionをいじると煮詰めた赤経のガイド精度にも影響してしまう。残念ながら。

2011年12月11日 (日)

皆既月食

健全な王道の天文記事です。

みなさんは見られましたか?

私のところは、薄い雲がはじめはかかっていましたが、ぎりぎり本影食から快晴になりました。

連続撮影で動画を作りたかったのですが事前準備不足で、普通の「地球の影」を撮る事にしました。

天文歴は長いはずなのに、まともに皆既たのは初めてで新鮮でした。

2r

HPのHistoricalページも更新しました。

2011年12月 4日 (日)

PHD Guiding パラメーター解説シリーズ3 <準備編2>②

つづき

○ おまけとして赤緯バックラッシュ時間を測定。

① 赤道儀の赤緯のモータースピードをいつもガイドに使う速さに設定する。

② PHDをループモードにして、画像を画面に表示させたまま、赤道儀の南北どちらかの  

  微動ボタンを星が動くのが分かるまで押す(動いたら離してよい)。

③ PHD guidig の Adbanced の設定項目のうち、Disable guide output にチェックを入れる。

④ ガイド星を指定するまでの操作はいつも通り行い、PHDボタンを押す。

  キャリブブレーションは不要(というか、③の設定なのでPHDが行おうとはしない)

⑤ オートガイドを開始(PHDを押す)し、グラフを表示させる。

⑥グラフを見ながら、②と反対方向のボタンを押しグラフが反応するまでの時間を計る。

  これがバックラッシュタイム。短いほどよいが、自動導入の「早さ」からの制約により、

  近頃の自動導入対応赤道儀は、バックラッシュは大きくとられている。

■私のEM-200 TEMMMA の測定結果

計算で515mmは縦のスケール2.2秒角です。

赤緯成分(極軸誤差)はまずまず。

ピリオディックモーションは515mmでははみ出ました。想像で7マス分、大体±7秒ほどありそう。しかも元位置まで戻らない。単純にウォームとホイルの1回転分以外の要因もある様子。でもガイドできてるから気にしない。

3

バックラッシュタイムは、赤緯が最速の13.5秒角/secでも約3秒あった。

=========================

ここまで時間がかかりました。

やっと次回からパラメーターそのものの解説を始めます。

お気づきの方もいるかもしれませんが、前の記事も少しずつよりわかりやすく書き直しています。

PHD Guiding パラメーター解説シリーズ3 <準備編2>①

Guiding パラメーター解説シリーズ3 <準備編2>
今回は、
○「ピリオディックモーション」と 「極軸(望遠鏡)の誤差」 測定 
の説明をします。

PHD(オートガイド)の説明には遠回りのようですが、この2つは把握しておいたほうが、
パラメーター設定が行き詰りかけと時の目安となると考えるからです。

さて、早速内容に入りましょう。

===================================

「ピリオディックモーション」 と 「極軸(望遠鏡)の誤差」と
・ピリオディックモーションは 赤経(RA)の追尾に、
・極軸(極軸望遠鏡)の誤差は 赤緯(DEC)の追尾に、
影響を与え、それぞれの誤差が大きい場合にガイドが困難になることはもちろん、
誤差が小さいのに積極的にガイドをさせるようなパラメーターになっていると
暴走を招く原因となります。

PCなどを使ったオートガイドが主となった今ではこの2つは簡単に測定ができます。

■まずは数学的準備をします。

PHDのグラフの縦軸1区画(ガイドカメラの1ピクセル)が何秒角か把握しておく必要があります。
1ピクセル当りの角度(秒) FOVp["] は、ガイドカメラのピクセルサイズ Psize[μm]、ガイド鏡の
焦点距離をf[mm]として、
FOVp["] = 206*Psize[μm]/f[mm]
となります。PHDの縦軸1区間が、この式で求めらる角度になります。
私の105SDPは515mm、SSAGが5.2μmなので、2.1["] です。

■測定に入ります。

○はじめに基礎知識。
PHDの横軸1区画は時間の1分、縦軸の1区画は上式で求めた角度です。
測定をすると教科書的には下図のような波形が得られます。

2

DECは数分もすればどちらかの方向にずれていきます。これが極軸誤差による影響です。天の赤道と子午線が交差する付近が、極軸の方位誤差の影響が赤緯のズレとして最も大きく現れることろです。天の赤道と地平線の交点(東西あります)が、極軸の高度誤差が赤緯のズレとして最も大きく現れるところです。

RAは数分(赤道義のウォームホイル歯数144枚なら10分、180枚なら8分、288なら5分)の周期の
サインカーブのような波形になります。現実的にはサインカーブよりガタガタで他の周期の波も混ざります。
波の形はその時々(歯車の位置関係)で異なりますし、波の始まる部分もどこから始まるかはその時々です。

○そして実測定。
極軸誤差とピリオディックモーションの計り方(撮り方)

①ガイド用の鏡筒に、オートガイドカメラと取り付ける。
 300mm程度の短めがお勧め。精度が良くない赤道儀で焦点距離が長いと、
 グラフの範囲から出てしまい、測定できない場合がある。
②極軸望遠鏡で、赤道儀の取り扱い説明書に従って極軸を忠実にあわせる。
 EM-200などでは経度補正の設定などに狂いがないかも確認する
③大気の浮き上がり分も補正してみる。
 北緯30度から40度では、北極星は1’ 40”から1’ 9”だけ浮き上がって
 実際よりも上に見えています。この分、逆に下に見込んでセットする。
④子午線と天の赤道が交差する(要するに日本では天頂の30°程度南)付近にガイド鏡を向ける。
⑤PHD guidig の Adbanced の設定項目のうち、Disable guide output にチェックを入れる。
⑥ガイド星を指定するまでの操作はいつも通り行い、PHDボタンを押す。
 キャリブブレーションは不要(というか、⑤の設定なのでPHDが行おうとはしない)
⑦PHDのグラフを見る。10分間とりあえず見てみよう。
 10分間でどれくらいずれたか、グラフで読み取ってみる。
 赤緯成分(極軸ズレ)評価は⑪へ
 赤経成分(ピリオディックモーション)評価は⑭へ
 グラフの画面コピーなどをとっておき後でゆっくりやると良いでしょう。

⑧今度は④ではなく、西または東のあまり低すぎず、
 かといって天の赤道から遠すぎずの星を入れる。
 (要するに、北西か北東の高度20~30度程度の星を入れればよい。)
⑨ ⑤⑥を行う。
⑩PHDのグラフを見る。10分間とりあえず見てみよう
 10分間でどれくらいずれたか、グラフで読み取ってみる。
 赤緯成分(極軸ズレ)評価は⑫へ
 赤経成分(ピリオディックモーション)評価は⑭へ
 グラフの画面コピーなどをとっておき後でゆっくりやると良いでだろう。

⑪ ④の位置は、極軸のセットの水平方向誤差が、赤緯に最も影響を与える場所である。
 10分間で赤緯のグラフはどれくらいずれたか、グラフで読み取ってみる。
 下の表から極軸がどれくらいズレているのか、読み取ってみよう。
 x[分間]で検出されたズレが dσ[“] のとき、
 σ[‘]だけ極軸がずれているということが分る表である(天文年鑑の公式から計算した)。

⑫ ⑧の位置付近は、極軸のセットの高度方向誤差が、赤緯に最も影響を与える場所である。
  10分間で赤緯のグラフはどれくらいずれたか、グラフで読み取ってみる。
  下の表から極軸がどれくらいズレているのか、読み取ってみよう。
  x[分間]で検出されたズレが dσ[“] のとき、
 σ[‘]だけ極軸がずれているということが分る表である(天文年鑑の公式から計算した)。

Photo

⑬極軸ズレの評価
 ざっくり考えて水平方向・高度方向で誤差が大きい方で判断してみよう。
(厳密には両成分のベクトルで考えれば良い。)

  1’のズレならとても素晴らしい赤道儀とあなたのセット能力。
  3’程度は、高価な赤道儀ならまずまずな値。大体高価な赤道儀のスペック(保証値ではない)
  5’程度は、高価な赤道儀にしてはちょっと大きいかも。廉価品ならこの程度かも。
  10’程度は、我慢できないところです。高価な赤道儀ならメーカーに調整依頼しても良いのでは。
    あなたの合わせ方にも問題がないか確認を。視野の回転も影響が見えてくるだろう
   30’程度は、もう北極星を中心であわせたのと同じこと。
       極望ではなくただのパイプでも同じ程度にあわせられる。

  1’程度に近い方の場合、赤緯関係のパラメーターを積極方向にすると、
    ハンチングの原因となりやすいかもしれない。
   10' 程度に近い方場合、赤緯関係のパラメーターを緩いものにすると、
       ガイドが間に合わないかもしれない。

   そんな目安が得られる。

⑭ピリオディックモーションの評価
  ピリオディックモーションは⑦⑧いずれで得られたものでも評価できる。
  そのときの歯車の位置でも刻々と異なるもの。どちらでも好きなほうで評価。
  赤緯のグラフはサインカーブや歯車状の大波が既述の歯数に応じた周期で現れているはず。
 波の谷底と頂点まではどれくらいの幅だろうか?
 幅が10”であればピリオディックモーション±5”と一般に表現される。

 ±5を割ってくる赤道儀の方は、良いものをお持ちです。
 概ね5より大きいのではないだろうか。
 
 素直な波形ならば大きくてもパラメータ設定に大きな苦労はないと思う。
 しかし、汚い波形(急に変化することが部分的にある)は厄介だ。
 波形を頭の隅に置いておこう。ガイドを始めて赤経が毎度急に暴れるなんて
 ことがある場合は、ここからの影響だ。

すぐ次に続く

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