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2016-08-29

[]「冷却カメラ」補足 23:58 「冷却カメラ」補足を含むブックマーク

先日の冷却カメラの記事についての補足です。


フルウェルキャパシティとADコンバータのビット数について

イメージセンサーは、画素に入射した光を電子に置き換えて蓄積しますが、ピクセルあたりに蓄積できる電子の容量(数)を「フルウェルキャパシティ」といいます。フルウェルキャパシティはおおよそピクセルの面積に比例します。

そして、ピクセルごとに蓄積された電子はコンデンサに移され、ここで発生した電圧(電子数に比例します)をADコンバータでアナログ-デジタル変換し、データを読み出しています。この変換の際、電圧をどの程度の細かさで読み取ってデジタル信号に変換するかを示すのが「ADコンバータのビット数」です。

12bitなら4096段階、14bitなら16384段階、16bitなら65536段階の細かさで電圧を読み取ることになります。つまり、ビット数が大きいほど、わずかな電圧変化=電子数の差=光強度の差をシグナルとして抽出することができるということになります。

ここで、たとえばフルウェルキャパシティ=256e-のセンサーがあったとすると、ADコンバータのビット数が8bit(=256段階)あれば、ちょうど電子1個の差を検出できることになります*1。このセンサーに対して16bit(65536段階)で変換しても、電子数は整数なので無駄が出ますし、逆に4bit(=16段階)ではせっかくのセンサーの性能を生かし切れません。


耐光害性能について

ノイズがある程度以上あると、ADコンバータのビット数が高くても無駄……というところですが、一面では真実でしょう。ただ、コンポジットによってS/N比が上がってくると、コンバータの精度の差が出てくる場面もあるかと思います。

「ビット数が高いから細かい明暗も検出できる」というほど単純な話ではないですが、上記のような状況、あるいは後述するようにビニング時には、ビット数が意味を持つ場面も出てくるはず。多少の余裕は見ておきたいところです。

[]コメント返し 23:58 コメント返しを含むブックマーク

冷却カメラの記事に関し、常連の「忍者」さんからコメントをいただいていたので、いくつかのカメラについて「脳内会議」を開催。あくまでもスペックを見ただけの印象なので、正確性は一切保証しません(^^;


ZWO冷却カメラ

安価な冷却カメラとして、最も注目を浴びている製品群かと思います。特に、フォーサーズ規格のCMOSを採用したASI1600MM-Cool*2は、広い画角と高解像度を両立した上で、価格は十数万円なのですから、なかなか魅力的に思えます。

モノクロであれば各種フィルターワークが楽しめますし*3CMOSは高速読み出しが可能なので、惑星撮影と同じ要領で、惑星状星雲などの明るい天体を高解像度で捉えるような使い方も面白そうです。


ただし、若干気になるのはADコンバータのビット数です。

この製品のCMOSのフルウェルキャパシティは20000e-である一方、ADコンバータのビット数は12bit(4096階調)。階調あたり5電子分の電荷が割り当てられる計算です。一見足りなさそうに思えますが、電子1個分の電荷を正しく検出するというのは容易なことではありません。現実的なバランスとしては、この選択はリーズナブルだと思います*4

しかし、ビニングを利用することを考えるといささか心もとなくなってきます。たとえば2×2ビニングを用いた場合、仮想的なフルウェルキャパシティは80000e-に達します。これに対して4096階調というのはいかにももったいない感じがします。

センサーがもともと高解像度であることを生かし、ビニングで解像度と引き換えに豊富な階調を得る*5……というのは、特に光害地では有力な選択肢の1つだと思うのですが、仕様的にここは非常に惜しいところです。


普通の使い方をする分にはあまり問題はないと思いますが、無茶をさせる余裕はあまりないかもしれません。


Canon 5Ds/R

5040万画素を誇る、キヤノンのフルサイズ一眼です。泣く子も黙る「高解像度番長」ですが、それゆえ画素ピッチは4.14μmとかなり小さくなっています。

となると心配なのが階調性。デジカメのセンサーについてはフルウェルキャパシティは普通公開されていませんが、おおよそ画素面積と比例関係にあることを考えると、おそらく23000e-あれば上等、というところではないでしょうか。階調だけからいえば、上記のASI-1600MM-Coolと大差ありません。それどころか、冷却がされていませんからS/N比という面ではさらに不利です。淡い星雲などをあぶりだすような使い方にはあまり向いていないのではないかと思います*6

ただ、得られる画像のサイズが大きい分、最終的に画像を縮小することを前提にすれば相対的にノイズの粒や画質の荒れが目立たないという利点はあるので、そこは目的次第でしょう。


一般的な天体写真という面から言えば、同じフルサイズでも5Ds/Rの系統よりは5D MarkIVなどの系統の方が画素ピッチが大きくて「懐が深い」分、向いているような気はします。


QHY9

比較的手ごろな価格で手に入るKAF-8300採用の冷却カメラの中でも、とびぬけて安価な製品です。税込で30万円を切っているというのはまさに破格。シャッターがチャチだったり価格相応の部分はあるようですが、ユーザーが急増している割に特段悪い噂も聞かないので、何かトラブルがあっても対応可能なレベルなのだろうと想像しています。

もちろん、総合的な性能や安心感から言えば、同じチップを載せていてもFLIやQSIのを選ぶべきなのでしょうけど、価格差がこれだけあると……。


KAF-8300自体はフォーサーズ規格準拠の830万画素CCDセンサー。画素ピッチは5.4μmでフルウェルキャパシティは25500e-です。これだけ見れば、ぶっちゃけデジカメと大差なく、それどころかリードアウトノイズはASI1600MM-Coolで用いられているCMOSより大きいくらいで、センサー単体で見るとおそらく最新のデジカメで使われているセンサーの方が高性能ではないかと思います。


となると、これの利点はどこに……という話になるのですが、先の記事とかぶりますが、冷却されていてS/N比がいいこと*7、そしてモノクロセンサーである点に尽きると思います。

センサーの感度を表すのに、光を電子に変換する効率を表す量子効率(QE)という指標がありますが、KAF-8300はピーク値で60%ほど。一方、デジカメのセンサーはQEが公開されていないことがほとんどですが、一般に40%前後と言われています。つまりKAF-8300の方が単純に1.5倍ほど高感度*8なわけで、特にナローバンド撮影などで威力を発揮します。

また、フィルターワークを駆使することで鮮やかな画像を得ることができるのも魅力。普通のデジカメのセンサーに装着されているカラーフィルターは、色の繋がりがなだらかで自然になるよう、あえてR, G, Bの各色を厳密に峻別しないようになっています*9。しかし、モノクロカメラに使うカラーフィルターはユーザーが好きに選ぶことができます。たとえば、干渉タイプのフィルターは透過曲線の立ち上がりが鋭い……つまり、互いの透過波長の重なりが少ないので色の純度が高く、これを使えば結果として仕上がる写真は色鮮やかなものになります。

このあたりはモノクロ冷却カメラに共通した話で、要は画像処理の自由度が格段に上がることにどれだけ魅力を感じるか、ということになるでしょう。


なお、830万画素ということで、画素数が少なく感じるかもしれませんが、普通のデジカメがベイヤー配列であることを忘れてはいけません。デジカメの画像は補完処理の結果あのサイズになっているので、正味の解像度としては決して負けてはいません。解像感に大きな影響を与えるデジカメのG画素の数から考えれば、約2倍の1660万画素相当の解像感は得られるのではないでしょうか。


QHY11

35mm版フルサイズのインターライン型CCD、KAI-11002搭載のカメラですが、こちらも65万円程度と破格。FLIだったら倍の出費は覚悟しないといけません。本体が600gほどと軽量なので、フルサイズの割にはシステムへの負荷も小さく使いやすそうです。

画素ピッチは9μm、フルウェルキャパシティも55000〜60000e-ほどあり、性能的な余裕は十分です。KAI-11002自体はKAF-8300などと比べるとやや長波長域の感度が悪い(Hα線付近でQE=30%前後)ですが、運用でどうにでもなる範囲でしょう。

ただ、CCDの収められているチャンバーはFLIなどのような完全機密構造ではなく、乾燥剤を詰めたロッドを装着するか、乾燥空気をポンプで送るかして結露を防ぐ構造になっているようです。自分で手当てできるので便利とみるか、「密閉されていないなんて不安」と思うか、意見が分かれそうです。

*1:ここではノイズはないものと仮定します。

*2オリンパスデジカメ「OM-D E-M1」と同じCMOSを使用しているとのこと。パナソニック製のLiveMOS「MN34230」からカラーフィルターを除いたカスタム品でしょうか。

*3:逆にカラーだと「冷却改造OM-D」以上の意味はあまりないように思います。

*4:元々がデジカメ用のCMOSなので、内蔵ADコンバータにそこまでの高精度は必要なかったという面もあるでしょう。

*5:2×2ビニングでも2328×1760ピクセルもあります。

*6:もっとも、私が使っているEOS KissX5の画素ピッチも4.3μmしかないので、やりようによってどうにでもなるといえばなるのですが…。

*7ノイズの多寡はカメラ全体の設計にもよるので、メーカーによる違いはありますが。

*8:シグナル増幅で水増しした「感度」ではなく、素子そのものの性質として。

*9:言い方を変えると、透過する波長の幅が広く、互いに重なり合うようになっています。

2016-08-25

[]冷却カメラについて 21:58 冷却カメラについてを含むブックマーク

最近、天文クラスタ界隈を眺めていると、ハイエンド志向ではない人たちの間でも冷却カメラを導入する動きが広がってきているように感じています。これまで冷却カメラというと古くはビットランやSBIG、近年ではFLIやQSIなどの高価な冷却CCDが主で、ためらいなくこれに投資できる人というのは限られていたように思うのですが、ここにきて、ZWOやQHYから動画カメラの流れをくむ安価な冷却CMOSなどが登場してきたことで、一気に敷居が下がった感じです。

そこで今一度、通常のデジカメと比較した場合の冷却カメラ*1の利点、欠点を整理してみたいと思います。自分も頭の中を整理しておきたいですし、これからカメラをどうしようかと迷っている方にも少しは役に立つのではないかと思います。


冷却カメラの利点

ノイズ

CCDにせよCMOSにせよ、長時間の露光を行うといわゆる「ダークノイズ」が必然的に発生します。このノイズの主原因は熱なので、逆に言えばセンサーを冷やせばノイズの量は減少します。これが冷却カメラが重宝される最大の利点の1つです。特に夏場など気温が高い時期には、通常のデジカメだとセンサー温度がすぐ40℃を突破しますので、冷却の効果は大きいです。

もっとも、最近のデジカメの低ノイズぶりもなかなかのものですし、ある程度なら画像処理でノイズを軽減することもできますので、絶対的な利点とまでは言い切れない部分もあります。


高感度

これは特にモノクロカメラにおいていえることですが、センサーの前にカラーフィルターが存在しない分、光を損失しないので本質的に高感度です。この特長は、特にHαやOIIIといったナローバンドでの撮影において大きな意味を持ってきます。別途フィルターを用いてカラー画像を取得する場合も、例えばL画像をクリアフィルターで、R, G, Bの各画像をビニング(複数画素を束ねて、解像度を犠牲にする代わりに疑似的に感度を上げる手法)で撮影すれば恩恵を受けられます。


柔軟なフィルターワーク

上にも少し書きましたが、モノクロカメラの場合、HαやOIIIをはじめとしたナローバンド撮影が簡単に楽しめます。デジカメでもやってできないことはありませんが、センサー前のカラーフィルターによる光量損失がある上、ベイヤー配列が災いして実質的な解像度が大きく低下してしまいます。例えばHαでのナローバンド撮影の場合、ほぼR画素しか役に立たないため、R:G:B=1:2:1となっているベイヤー配列のセンサーでは、解像度は1/4になってしまいます。


光強度とシグナルの関係が素直

本来、画像センサーは光強度に比例したシグナルを出力するものです。しかし通常のデジカメでは白飛びや黒潰れを防ぐため、画像処理エンジンが低照度域・高照度域においてこの比例関係をわざと崩し、黒に近いところ、白に近いところに多くの階調が割り当てられるようになっています。

この戦略は「撮って出し」の通常の写真においては極めて有効なのですが、画像処理が前提の天体写真の場合、光強度とシグナルの比例関係が崩れているために画像処理の難易度が増してしまうことがしばしばあります(フラット補正など)。

さらにデジカメの場合、ノイズ除去など他にもデータ加工が施されている可能性がありますが*2、こうしたプロセスは完全にブラックボックスになっていて、具体的にどのような処理が行われているのか外部から知るすべがないのも問題です。

一方、冷却カメラ……特に冷却CCDの場合、元々が科学研究の分野で使われていたデバイスということもあり、文字通り、センサーの生出力がそのまま記録されるのが普通です。

ただし、動画カメラの流れをくみ、民生用のCMOSを流用している冷却CMOSの場合、このあたりがどうなっているのかは不明。おそらく変なことはしていないと思うのですが……。


画像処理が容易

上記の話とも関係しますが、特にフィルターを併用したモノクロカメラでの撮影の場合、画像は各色ごとのモノクロ画像として得られるので、フラット補正やカラーバランスの調整が容易です。

デジカメの場合、ベイヤー配列からの補完処理により、記録の段階ですでにRGBの各色が混じってしまっているため、画素ごとに各色を正確に分離することは不可能です。そのため、光害カブリなどにより背景に色むらが生じた場合など、補正が非常に難しくなります。この部分に関してはカラー冷却カメラも同様です。


光害に強い

通常のデジカメは、シグナルを12bitないし14bitの階調で記録することがほとんどです。メインの最終出力が紙へのプリントだったりJPEG(階調は8bit)だったりするので通常目的ならこれで十分なのですが、微弱な光を捉える天体写真の場合、必ずしも十分とは言えません。特に光害地での撮影の場合、光害まみれのバックグラウンド天体のわずかな光とを分離しなければならないので、この「わずかな差」を記録できるだけの階調の細かさが必要です。

この点、冷却CCDでは普通、はるかに細かい16bitの階調でデータを記録するので、天体からの光を分離するのが比較的容易になります。これが、よく「冷却CCDは光害に強い」と言われるゆえんです。

ただし、ZWOやQHYの冷却CMOSの場合、最大でも12bitで記録される仕様*3となっているため、この恩恵は受けられません。


【2016.8.27追記】

読み出しノイズなどの影響を考慮に入れていなかったので、上記記述は保留で。フルウェルキャパシティとADコンバータのbit数だけから考えると12bitでは不足なように思えるけど、ここにノイズが乗ってくると、高いサンプリングレートにどこまで意味が出てくるか…。デジカメでの考察ですが、以下の記事など見るとちょっと考えさせられます(特に3a)。

Noise, Dynamic Range and Bit Depth in Digital SLRs


冷却カメラの欠点

高価

いくら安くなったとはいえ、価格低下の著しいデジカメと比べるとやはり一段上の出費が必要になります。有名メーカーの冷却CCDともなると50〜100万円近い費用がかかることもしばしばです。


運用の手間

冷却カメラの場合、消費電力が大きいので他の機器とは別に大容量のバッテリーを用意することがほとんどです。その分、荷物が増える上にバッテリーマネジメントの手間が増えます。

多湿な日本で使った場合、結露の危険性が排除できないのも厄介なところ。場合によっては、乾燥空気をチャンバーの窓に吹き付けるなどの工夫が必要になるかもしれません。センサー本体については普通、乾燥不活性ガス雰囲気下に封入されているので結露の心配は基本的にありませんが、年月とともにガスが抜けてくることがあり、その場合はメーカーに送り返して再充填が必要です。安価な冷却CMOSではここまで凝った構造にはなっておらず、乾燥材で湿気を除去しているだけですが、その場合は定期的に交換が必要です。

また、モノクロカメラを用いる場合、多くの場合でフィルターワークが必要になるため、撮影の手間が増えるとともに、画像枚数が純粋に増える分、画像処理にも手間がかかります*4。カラーカメラを用いればこの手間は軽減できますが、逆に高感度や画像処理の容易さ、運用の柔軟性といった冷却カメラの利点の一部を手放すことになります。


画角が狭い

冷却カメラのセンサーは、35mm版フルサイズやAPS-Cが当たり前のデジカメに比べると狭い場合がほとんどです*5。大きめのセンサーサイズで一番普及しているのがフォーサーズくらいの大きさで、1インチ型などさらに小さいセンサーサイズのものも多く存在します。

センサーサイズが小さいということは、同じ光学系で撮影しても画角が狭くなるということ。惑星状星雲や系外銀河といった小さい天体のクローズアップ撮影には向きますが、散光星雲などの広がりのある天体を撮ろうとすれば、複数画像を繋ぎ合わせるモザイク撮影が必要になってきます*6

もちろん、焦点距離の短い光学系を使えば画角を広くすることは可能です。しかし、小さいセンサー面により広い範囲を写し込むということは、その分極めて高い光学性能が必要*7ということでもあり、なかなか大変です。


製品開発のスピード

新製品が次々に出てくるデジカメに比べると、ニッチな市場だけに製品サイクルが遅いのは否めません。一時期に比べるとだいぶ落ち着いてきたものの、センサーの性能は向上し続けており、世代によっては「デジカメの方が冷却カメラより高性能」という逆転現象が起こりえます。




こうして利点・欠点を並べてみると、特に最近人気が出ている冷却CMOSの場合、通常のデジカメに比べて明確に利点といえるのはノイズの少なさくらい。そして、モノクロカメラを使った場合に画像処理の容易さ、フィルターワークの柔軟性が加わる程度でしょうか。感度については、画素面積が大きいAPS-Cやフルサイズのデジカメと比べてどうかという疑問がありますし*8耐光害性能を期待している向きにはADコンバータが12bitなのが致命的です。


冷却カメラで一般に期待されている利点を十全に享受するには、現状ではやはり従来型の冷却CCDに行くのが確実なようです。非常に高価なイメージがありますが、QHYあたりの製品にはかなり安価なものもある(QHY9など)ので、以前よりは入手しやすくなってきているとは思います。もっとも、安価な分のしわ寄せは必ずどこかに来ているはずなので、そこをどう考えるかでしょう。


私の場合は……荷物が増えることや運用の手間を考えると、まだ普通のデジカメでいいかな?という感じ。どうしても買うなら、耐光害性能を期待して冷却CCDでしょうか。冷却CMOSについては、もし手を出すとしても、おそらくはナローバンド専用になると思います*9

*1:ここではデジカメを改造した「冷却一眼レフ」は除きます。ちなみに、冷却一眼レフの特徴は、画角が相対的に広いことを除けば、利点・欠点ともにカラー冷却CMOS共通する部分が多いので参考まで。

*2デジカメの場合、通常、RAWとは言ってもまったくの未加工ではありません。

*3:同じセンサーを使っているオリンパスなどのカメラも12bit RAWなので、おそらくセンサー側の制限。仕様がこうなっているのは、おそらく画素が小さくて電子の蓄積容量(フルウェルキャパシティ)が少ないため、あまりbit数を細かく分割しても無駄、という判断かと思われます。

*4:ただし、処理の難易度自体は通常のデジカメよりむしろ楽なはず。

*5:大きいセンサーサイズの冷却CCDはもちろん存在しますが、周辺機器を含め価格が大抵えげつないことになります。

*6:空の暗い所ならともかく、光害地では露出時間や画像処理の関係で相当困難だろうと思います。

*7:極端なたとえですが、同じ文字を書くにしても、A4の紙に書くのと米粒に書くのとどちらが簡単かを考えれば、想像はつくかと思います。

*8:それでもモノクロカメラなら十分高いはず。一方で、カラーカメラだとデジカメと大差ないはずです。

*9:そしてナローバンド撮影に好適な被写体の1つ、散光星雲は画角的にあまり向かないという……orz 惑星状星雲専用かなぁ。

th2546th2546 2016/08/27 18:15 タイムリーな興味深い記事です。
私自身ナローバンド用に遊んでみようと導入しました。

HIROPONHIROPON 2016/08/28 20:16 冷却CCD(CMOS)も画素の微細化が進んで、フルウェルキャパシティが小さいものが増えてきたので、
従来言われていた「階調の豊かさ」についての絶対的な優位性は失われつつあるのかもですね。

そして冷却している分S/N比は間違いなく高いはずですが、そこよりはむしろ、ナローバンド撮影を含めた
絵作りの自由度の高さに魅力があると思っていた方が確実だろうと思います。

忍者忍者 2016/08/29 14:41 今正直悩んでいますので、大変参考になります。候補:QHY9/QHY11(Pixlサイズと価格)、Canon5Dsr(5000万画素と冷却CCD1000万画素以下)、ZWOの新モノクロ(カメラとの違い)など。今後何を狙うかが一番重要だと思いますが。今風に言えばコスパではQHY9ですが、安かろう、、では困るし、アドバイスぜひお願いします。

HIROPONHIROPON 2016/08/30 00:02 コメントのお返事は新しい記事の方で。

しかし、ASI1600MM-CoolやQHY9くらいまで価格が下がってくると、冷却カメラというのも
十分に選択肢に入ってきますね。FLIのようにさすがに7ケタ万円ともなると、飛び降りるにしても
舞台が高すぎの感がありましたが、あのくらいならなんとか…。

あとは、手間とのトレードオフでどうかですね。撮影も画像処理もデジカメより確実に時間がかかるでしょうし…。

2016-08-16

[]個人サイトの閉鎖と新設 20:54 個人サイトの閉鎖と新設を含むブックマーク

知ってる人は知っている……というか、実はこのブログの左カラムにもリンクがあるのですが、私、1998年から「HP2!」という個人サイトを運営しておりました。このブログも、もともとはこのサイトから派生したものだったりします*1


内容としては自分の描いた絵とCG講座、おまけとしていくばくかの天文情報を発信していました。絵やCG講座は幸い一部に好評で、書籍や雑誌で紹介されたりソフトウェア*2の販促パンフに採用されたりもしましたが、2008年から、転職なども重なって維持運営が難しくなったため更新を事実上凍結していました。

それでも、いずれは再開の見込みもあるんじゃないかと思ってサーバスペースを維持するだけはしてきたのですが……維持費用が今となっては正直高い!サーバを借りた2001年当時は格安のプランだったのですが、それこそドッグイヤーIT業界。相場の値下がりも激しく、相対的にかなり割高になっていました。

最後の更新から年月が経って、相互リンクを通じて広まったURLの価値もほぼなくなっているでしょうし、別の形で再開するにしてもこのサーバを維持するのは得策ではありません。


というわけで、ちょうど契約の切れる今月いっぱいで同サイトを完全閉鎖することにしました。


いわゆる「個人ホームページ」の黎明期〜最盛期にかけて、大学院時代から運営し、それなりにアクセスや認知度を稼いでいたサイトなので感慨もひとしおなのですが、実働10年、更新停止から8年……さすがに潮時でしょう。

自分で作っておいて変な話ですが、ウェブサイト自体に対し「お疲れ様」と言いたい気分です。


そして新サイト仮オープン!

上記サイトの閉鎖と入れ替わる形で、新サイトを立ち上げました。「仮オープン」というのは、まだサーバの「お試し期間」中だから(^^;

「Starry Urban Sky」

今回は完全に天文に特化したサイトです。内容としては、東京都心で今まで自分が撮影した天体写真、そしてその撮影方法の紹介や機材運用、ソフトの使いこなしについての小ネタが中心で、大半はブログの方に書いていた内容です。

ただ、ブログの記事数が増えて整理が必要になってきたこと、ブログだとどうしても記事の一覧性が悪いことなどもあり、サイトを新設することにしました。分量的にブログでは書ききれないような内容も追加しています。


記事の性質上、更新頻度はそれほど高くならないとは思いますが、ブログ同様、ゆるゆるまったりやっていきたいと思いますので、よろしくお願いいたします。


ちなみに旧サイトにあった天文関連のコンテンツですが、「看板娘」たちの処遇を含め、これらをどうするかはまだ未定。できれば何らかの形で復活させたいところですが……これらもおいおい考えていこうと思います。

*1:なので、ヘッダの画像が同サイトの看板娘「星野 紗夜香」だったりします。

*2株式会社アイフォーから販売されていたグラフィックソフト「HYPER KiD」(http://www.fanfare.co.jp/arc/achvhk00.html

オヤジオヤジ 2016/08/17 08:45 サーバーの運用は、形態・維持費等々、算数の比較が難しいですよね。
オヤジも2000年頃から、Unixの勉強で始めたサーバー運用。
色々考えましたが、自宅でサーバー4台+ドメイン取得+グローバルなIPaddress8個、で、もう、16年以上の運用になります。
最初はUnixでしたが、始まると好きな世界を写真と駄文で埋め世界になりました。
続けて来られたHP.を閉じるのは、辛い部分もあると思いますが、良く決心されましたね。
早速、「Starry Urban Sky」をお気に入りにさせていただきました。
相変わらずの事ですが、技術情報、頼りにしております。引き続き、ご指導よろしくお願いします。

HIROPONHIROPON 2016/08/17 23:16 自宅運用で16年!それはすごいですね。
ウチも余っているPCやNASがあるので、やろうと思えばできるのでしょうけど、
ちゃんと面倒みきれる気がまるでしません(^^;

というわけで、共用サーバを借りてたわけですが、今、改めて当時のプランを
見返してみたら、ディスクスペースが100MB(!)だったことに気が付きました。
プロバイダのディスクスペースが数〜十数MBというのが普通だった当時、
果てしなく広大なスペースに思えたものですが…。

ともあれ、新サイト始動です。ちなみに、こちらは10GBのディスクスペースが1543円/年。
この間、HDDの容量増加が著しかったとはいえ、なんかショックです(笑)

MASAMASA 2016/08/22 21:02 ホームページの拝見しました
有用な情報満載で、大変参考になります

ただ、一点だけ気になるのがポーラマスターの記述です

電子極望は国内でほんまかさんが先にリリースしています

個人工房なので見落としがちですが私は即導入して愛用しています

最近は電子ファインダーから自動導入まで色々開発が進んでいますので、ブログをご覧ください

HIROPONHIROPON 2016/08/22 21:41 ほんまかさんのところの電子極望については、もちろんこちらも存じあげておりますし、
その他の所でも個人レベルでの試みがいくつか為されていたことは把握しています。

ただ、一般にいわゆる「天文機器メーカー」(※)として認知されているビクセン、タカハシ等から
該当するような提案がなされなかったことを指してあのような表現となっています。

 ※ もっと厳密にいうなら「日本望遠鏡工業会の会員企業」とでもなるでしょうか。

厳密性が要求される個所ではありませんし、零細業者や個人レベルまで掘り下げて情報を
突き合わせたうえで、PoleMasterの発表・発売より早いところがあった、なかった、
といった議論をあそこでするつもりもありませんので、そのあたりはご容赦ください。

HIROPONHIROPON 2016/08/22 23:41 件の記事の件、誤解のないよう、とりあえず「大手の」と追記しました。
おそらくこれで問題ないかと。

2016-07-30

[]ようやく梅雨明け 23:14 ようやく梅雨明けを含むブックマーク

長かった東京梅雨もようやく明けました。とはいえ、今年の夏はどうも不順になりそうな雰囲気で、週間予報を見る限り、「梅雨明け十日」と言われるほどには安定してくれなさそうな感じです。

そこで、久しぶりに晴れそうな金曜の夜、早々に仕事を片付けて帰宅し、そのまま近所の公園に出撃しました。家を出るころには雲一つなく、風もこの季節にしては涼しくて絶好のコンディションです。

しかし、なにしろ久しぶりの撮影。忘れ物をして家に一度戻ったり、Windows10アップデートしたPC上でBackyardEOSが再認証を求めてきたり、V132(beta4)にバージョンアップしたPoleMasterのソフトウェアの使い勝手が微妙に変わっていて戸惑ったりと、いろいろ手間取り、撮影に入れたのは21時半を回ってから。せっかく急いで帰宅して、薄明終了を狙って出撃してきたのに少々もったいないことをしました orz

f:id:hp2:20160730230945j:image

ともあれ、準備が整って撮影開始です。この夜の機材はED103S+レデューサーED。この組み合わせで、はくちょう座の網状星雲の東側領域NGC6992, 6995を狙います。

この領域は、全く同じ機材を用いて2013年8月に撮影しているのですが、当時と比べれば撮影や画像処理のノウハウも多少は蓄積されているはずですし、どこまで撮れるか3年前の自分と勝負です。


昨夜は上にも書いたようにこの季節の都心にしては涼しく、空の透明度も上々でした。天頂付近では、こと座β星シェリアク(3.5等)が難なく見えていましたし、日付が変わるころにはやぎ座α星アルゲディ(3.6等)やγ星ナシラ(3.7等)も見えていたくらい。新宿渋谷から10km圏内のこの場所で、ここまで見えるのはなかなか珍しいことです。


この好条件に後押しされて、出てきた結果がこちら。

f:id:hp2:20160730230946j:image

2016年7月29日 ED103S+レデューサーED(D103mm, f533mm) SXP赤道儀

Canon EOS Kiss X5 SEO-SP3, ISO400, 露出240秒×32コマ, IDAS/SEO LPS-P2-FF使用

ミニボーグ60ED(D60mm, f350mm)+ASI120MM+PHD2によるオートガイド

ステライメージVer.7.1eほかで画像処理

透明度がいいとはいえ、基本的に光害まみれの都心にしてはガスの色がよく出てくれました。絡み合ったガスのフィラメントの様子もよく分かります。東京都心のど真ん中で、非冷却のカメラでここまで出れば、現時点では上出来かと思います。


部分をアップにして見ると、Veil nebulaの英名の通り、複雑なガスの色合いとフィラメントの絡まりあい方が実に美しいです*1

f:id:hp2:20160731014829j:image

f:id:hp2:20160731014830j:image

以前撮った時には高感度での撮影だったこともあってか、ノイズだらけの上に色味がほとんど出なかったのですが、ここでも比較的低感度で絶対的な露出時間を延ばす戦略が当たった感じです。


とはいえ「撮って出し」の元画像はこんな感じなので、強力な画像処理なしには上の写真のようにはなりません。

f:id:hp2:20160730230947j:image

その画像処理のほうでは、前エントリで書いた三色分解後のガンマフラットとか、星雲マスクを使った強調とか、3年前にはできなかった手段をいろいろと講じています。


とりあえず、3年前の自分は超えられたようでホッとしました(^^;


なお、上に書いたフラット補正の方ですが、今回は残念ながら端の方まできっちりと決めることはできず、やむを得ず画面中央部をトリミングしています。光のまわり方が「ミニボーグ60ED+レデューサー0.85×DG」と比べると、いまひとつ素直ではないようです。画質面も含め、レデューサーの品質がもう少しいいと助かるのですが……。

*1:その代わり、光学系の色収差や画像処理の痕跡も丸分かりですが

忍者忍者 2016/07/31 21:34 都会の網状星雲は見事です。いつもながら。
「V132(beta4)にバージョンアップしたPoleMasterのソフトウェアの使い勝手」
もし可能であれば解説をよろしくお願いします。

HIROPONHIROPON 2016/07/31 23:45 ありがとうございます。

今回は、透明度と低温に助けられた感じですね。
この天体の場合、たっぷり時間をかけてナローバンドで狙ってみるのも面白そうです。


> PoleMaster

基本的な使い方は一緒なのですが、画面に表示される赤道儀の回転軸や極軸、極軸周辺の
星を表すマークが変更されています。これまでは緑や赤の円で示されていたこれらのマークは
すべて白になり、形や動き(第一段階の設定時に、北極星を導入すべき円自体がアニメーションで
クルクル回転します)で区別されるようになりました。また、マーク自体の大きさも
大きくなって視認性がよくなっています。

# 色覚異常への対応も多少は念頭にありそうな気がします。

従来のバージョンから切り替えると少し戸惑いますが、分かってしまえば以前よりは
ずっと見やすい、使いやすいと思います。

忍者忍者 2016/08/01 15:32 分かりやすい説明ありがとうございました。基本機能に変更はないようですね。少し余裕ができたらV-UPしてみます。

HIROPONHIROPON 2016/08/04 01:04 V132(beta5)が直後に出ましたね。
ごく細かい修正だけのようですが。

オヤジオヤジ 2016/08/05 05:40 ご無沙汰でした。
昨日は、梅雨明け初日のようで、猛烈に暑かったです。
それにしても、二枚の写真を拝見すると、画像処理って大事なんだなーと、再認識です。
polemasterの情報、ありがとうございます。βが取れたら適用したいと思います。

HIROPONHIROPON 2016/08/05 23:00 この週末も暑そうですね。
月が小さいのでチャンスなのですが、気を付けないと夜でも熱中症になりかねません(^^;

> 画像処理
あの状態からあぶりだすので、かなりの手練手管が必要なのは確かですね。
一歩間違えるとただの「CG」になりかねないので、気を付けないといけませんが…。

PoleMasterについては、今のところβでも特に大きな問題はなさそうです。

2016-06-17

[]北アメリカ&ペリカン再処理 01:01 北アメリカ&ペリカン再処理を含むブックマーク

先週末に撮影&アップした北アメリカ星雲&ペリカン星雲、どうしても仕上がりに納得いかなかったので再処理してみました。

先週の段階では、実はフラット補正が追い込み切れていませんでした。具体的には、特にBチャンネルが過剰補正に。仕方がないのでIRISの「Remove gradient」などで誤魔化していたのですが、やはり情報の欠落は無視できず……。


そこで、今回はフラットフレーム、天体の写ったライトフレームともにRGB三色分解を行い、R, G, Bの各プレーンごとにフラット補正を行いました。ステライメージ7には、フラットフレーム自体にガンマ補正をかけて濃度の傾き具合を調節する機能があります。そのままではフラット補正が決まらなかったBチャンネルについては、この「ガンマフラット」を用いて平坦化し、これらを再度RGB合成、コンポジットを行って仕上げています。


そうして出てきた結果がこちら。

f:id:hp2:20160618104408j:image:w640

2016年6月11日 ミニボーグ60ED+レデューサー0.85×DG(D60mm, f298mm) SXP赤道儀

Canon EOS Kiss X5 SEO-SP3, ISO400, 露出300秒×16コマ, IDAS/SEO LPS-P2-FF使用

ペンシルボーグ25(D25mm, f175mm)+ASI120MM+PHD2によるオートガイド

ステライメージVer.7.1dほかで画像処理

フラット補正がそれなりにしっかり決まったおかげで、かなりの強調処理が可能となり、星雲をよりはっきり浮かび上がらせることができました。また、前回はソフトウェア的に背景の傾きを修正したせいで、北アメリカの「中部〜西海岸」が巻き添えを食って薄くなってしまっていましたが、これも避けることができました。


ちなみに「撮って出し」の元画像はこんな感じで、星雲はかろうじて「ユカタン半島」付近が見えるような気がするだけで、それ以外はほとんど影も形も見えません。

f:id:hp2:20160618005752j:image:w640

しかし情報としては確かに存在するわけで、これをいかに引っ張り出してくるかが工夫のしどころと言えるでしょう。


ところで、このフラット補正が決まらなかった原因ですが、1つはフラットフレーム作製に用いているELシートの色味に原因があるとみています。ELシートの発光はかなり「青い」ので、フラットフレームを撮影するとBチャンネルのヒストグラムがかなり右側に寄ります。一方、デジカメでは白飛びを防ぐため、また黒潰れを防ぐ(あるいはノイズを目立たなくする)ため、高輝度側、低輝度側ののトーンカーブを捻じ曲げて記録します。もしフラットフレームやライトフレームのBチャンネルがこうした領域に入ってしまっていたとすると、輝度とシグナルとの関係がお互いに変わってきてしまいます。

そのほかにも様々な原因が考えられますが、いずれにせよライトフレームとフラットフレームとで輝度分布の食い違いが出てしまったのは確か。これをリカバーする方法として、今回の手はなかなか使えるのではないかと思います。

MASAMASA 2016/06/21 09:34 いつも貴ブログを拝見しているMASAと申します
都内からの写真としては素晴らしい写りだと思います

私も光害地で同じような取り組みをしています
http://mixi.jp/view_diary.pl?id=1953202520&owner_id=22421682
都内はさらに条件が悪いのに、ここまで出せるとは驚きです

HIROPONHIROPON 2016/06/21 22:22 MASAさん、はじめまして。
以前からご覧いただいていたとのこと、ありがとうございます。

都内でもこういう写真が撮れるのは、ひとえに機材の性能のおかげですね。
銀塩写真の頃にはとても考えられなかったことです。

暗い空で撮れば、さらに暗い対象をより美しく撮れるのでしょうけど、
その性能の余剰分を耐光害の方に振って、街なかから気楽に撮影するのもアリかと思っています。

MASAさんは所沢方面なのですね。写真を拝見させていただきましたが、
あのあたりもなかなかの光害地のはず。見事な写りで驚きました(特に網状星雲とか)。

これはこちらも頑張らないといけませんね(^^;

ぽこぽこぽこぽこ 2016/06/24 12:35 いつもブログを拝見させてもらっている、ぽこぽこ と申します。有益な情報提供に感謝しております。
さて、このたび書き込ませていただいのは、AVIの変換に関してです。
当方、先日よりFireCaptreを使い始めたのですが、そのままではAviStack2へ読み込めません。
それで、こちらの情報にあるように、virtualdubで変換すると、読み込めるようになりました。
ただ、モザイク撮影した場合、ファイル数が多く、virtualdubでの変換自体がかなり大変です。
それで、バッチで簡単に変換できるツールがないかと考えております。
もし、ご存知であれば、お教えくださいますと、嬉しいです。
大変お手間をおかけしますが、よろしくお願いします。

HIROPONHIROPON 2016/06/24 23:08 ぽこぽこさん、初めまして&こんばんわ。

ご質問いただいて、改めてVirtualDubを色々といじっていました。
すると衝撃の事実が!

別に「old format AVI」としてセーブしなくても大丈夫みたいです(ぉぃ

普通にAVIでセーブし直せばAviStackで読み込める模様。逆に言うと、FireCaptureの方の設定で
AviStackで直接読み込めるようにもできるのかもしれません。ただ、VirtualDubで保存し直すと
それだけでファイルサイズが3倍くらいになるところをみると、FireCaptureでそうした設定が
できたとしても、容量や帯域的に厳しいかもしれません。


さて、バッチ処理についてですが、単にVirtualDubで保存し直せばいいだけなら話は簡単です。

1. 「File」→「Queue Batch Operation」→「Batch Wizard」を開く
2. パネルが開くので「output location」でファイルを出力するフォルダを指定
3. ファイルリストに変換したいファイルをドラッグ&ドロップ
4. 「Add to Queue」をクリックし、出てきたドロップダウンリストから「Re-save as AVI」を選択
5. 「OK」を押してパネルを閉じる
6. 「File」→「Job control」を開く
7. 1〜5で設定した内容がリストになっているはずなので「Start」ボタンを押す

これでファイルが次々と読み込まれ、自動的に保存されていきます。ちなみに「Job control」パネルの
「Options」から、作業が終了したらPCの電源を落とす、といった設定もできます。


しかし、今回質問いただいて助かりました。AviStackで読み込めないのはAVIのバージョンの
せいだとばかり思っていました。……さて、記事の修正をしておかないと( ̄w ̄;ゞ

ぽこぽこぽこぽこ 2016/06/24 23:45 HIROPONさま、早速の検証、コメントありがとうございます。
これで、モザイク処理でも簡単に処理できますね!
私の環境でもファイルは大きくなりましたが、元ファイルを保存しておいて、
新しいファイルは処理後に削除することにしたいと思います。
本当に助かりました。今後ともよろしくお願いします。

MASAMASA 2016/07/12 08:08 ごぶさたしております
七夕の日に私も光害地から北アメリカを狙ってみました
こちらのサイトを参考にいろいろやったら、うまく行きました
ありがとうございます
http://mixi.jp/home.pl?from=t_navi#!/diary/22421682/1953983081

HIROPONHIROPON 2016/07/18 19:56 MASAさん、こんばんわ。
こちらは一向に晴れ間が出ずに、いい加減「星欲」が限界です(^^;
光害がらみで試してみたいことも色々とあるのですが、
梅雨が明けてくれないことには… orz