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都心のアンタレスチャレンジ(撃沈編)

土曜の日中、一部で激しい雷雨に見舞われた東京ですが、夜は予報通り快晴となったので、前回の検討結果を受けてアンタレス付近を狙いに出撃してきました。


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この夜、アンタレスが高度25度以上に上るのは日付が変わった0時ごろなので、そのころからシャッターを切り始めます。ちなみにSXP赤道儀の場合、子午線を挟んで20度以内であれば姿勢の切り替え(Telescope-WestからTelescope-Eastへ)を行わずに追尾を続けられますが、0時ごろのアンタレスの方位はちょうど真南から20度ほど東。反転動作を挟まずに追尾し続けられるという意味でも好都合です。


露出は前回同様ISO100, 7分とし、天文薄明開始直前まで撮影を続けました。結果、得られたコマ数は24コマ。これらをコンポジットすれば、多少はマシな像が得られるでしょう。


トラブル発生


帰宅後、今回はきっちりフラット画像を撮影・作成したのち、処理に入ったのですが……

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フラット補正&コンポジット後の画像を強調してみると、光条のような妙な明度ムラが。等光線図を見ても、画像左側から上側にかけて変な脈理があります(ピンクで囲った部分)。どう見ても星雲由来のソレではありません。


まず疑いたくなるのは、ダークフレームやフラットフレームに異常があるのではないかという点。そこでまずはダークフレームを確認してみますが……

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現像して明暗を強調してみても、特に異常らしい異常は見られません*1


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同様にフラットも異常なし。


となると、実際の撮影時に何かトラブルがあった可能性が高いです。そこで、次に撮影した各フレームをフラット補正後、強調してチェックしてみます。


もし光条の明るさや位置が星に対して不変なら、例えばファインダーや鏡筒・カメラ接続部等からの迷光が疑われますし*2、時間とともに変化するなら、現場の環境に原因があると考えられます。


まずは撮影を開始した0時過ぎのフレーム。

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左下から右上に向かって、すでにうっすらと光条が見えてきています。


次いで1時間後の1時過ぎ。

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等光線図を見るまでもなく、かなり強烈に光条が走っているのが分かります。0時過ぎのものに比べると、画面上での光条の角度がやや寝てきたでしょうか?


そして2時過ぎ。

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光条がさらにはっきりするとともに、角度もさらに寝てきました。また、左上隅にも新たな光条が見えてきています。


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一方、最後のコマを撮影した3時ごろには、一見光条がなくなっているように見えます。しかし、これはおそらく光条が寝て、地上からのカブリの方向とほぼ一致してしまったためで、その証拠に画像上辺が不自然に明るくなっています。また、等光線図を見ると明らかですが、上側1/3位の位置が鞍状に明るくなっているのも光条のせいでしょう。


このように、日周運動とともに光条の位置が変化していることから、原因は現場の環境にあると断定してしまってよさそうです。


犯人は誰だ?


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光条の方向からして真っ先に疑わしいのは、上の写真の矢印のところにあるLED照明です。撮影場所からは南南東の方角にあたります。写真だと手前の構造物に隠れてしまっていますが、地上を照らす3つのLED照明が柱上に固定されていて光量は大変強烈です。ここから上空に漏れた光が写り込んでしまったという可能性はありそうです。


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ところが、さそり座の日周運動と光条の向きを比べてみると、単純にそうとも言い切れません。上の図は、上記で検討に使った各フレームをさそり座の日周運動に重ねてみたものですが、光条の出どころは1点に収束しません(光条の方向に黄緑で補助線を入れてあります)。


もし地上からの光が直接空に投射され、これが写り込んでいるのなら、光条は地上の光源を中心に放射状に広がるはずですが、そうはなっていないのです。しかも、距離を考えれば光源から離れる(西に行く)ほど光条は弱くなっていくはずですが、全くそうはなっていません。


しかし一方で、この補助線(=光条の方向)の形、何かに似ていないでしょうか?……そう、楕円の接線です。


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試しに、南南西よりの位置に中心をおいた楕円を描いてみると、かなりきっちりと光条の方向に接するものが描けます。実はこの「中心」に近い位置にあるのが……


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この正面に写っているLED照明です。写真を見ても分かるとおり、一応地面への指向性はあるのですが、側面への光の漏れも大きく、撮影場所をかなり明るく照らしています。


おそらくはこの光が鏡筒のフードに反射し、迷光として写り込んだのではないかと考えています。普段の撮影では案外気にならないのですが、今回は被写体が南の低空であるためにLEDからの光を拾いうる角度になってしまったこと、また、淡い天体のために強い強調処理が必要であることが、問題を表面化させたのでしょう。


今後の対策は?


正直、普段から「うっとうしい照明だなぁ」とは思っていましたが、実害が出るともなれば捨て置けません。なんらかの対策が必要です。


まず思いつくのは、いわゆる「ハレ切り」と呼ばれる手法です。何らかの遮光板を強い光が来る方向に設置して迷光を抑えるもので、一般にゴーストやフレアの発生を抑えるのに使われます。


遮光板は専用品も売られているようですが、光を遮ることさえできればいいので自作で十分でしょう。ただ、フードのようにレンズすぐそばに装着するタイプにすると、写り込みの危険や、フラット補正時のトラブルのもとにもなりかねないので、ちょっと離して設置できるようにするといいかもしれません。


次は撮影場所の小変更。この公園にはLED照明が何本か立っていますが、本記事冒頭の写真を見ても分かるとおり、南側の芝生の方に出れば、照明を南方に臨まずに済む位置があります。ただ、この場合は足元が柔いので、機材が沈み込まないようにちゃんとした対策が必要ですし、椅子や机も含め、芝生を傷つけないように配慮しなければなりません。台車をそばに置いておきづらいのもマイナス点です。


そして根本的な対策としては、撮影場所の大変更。近くに強い照明がないところを探すわけですが……比較的近所で候補になりそうなところというと、あとはそれこそ多摩川河川敷くらいしか思いつきません。水蒸気が多くて純粋に撮影環境としてあまりよくないですし、なにより治安が……(-_-;


あと、ここは区立公園なので、裏ワザとして区にねじ込んで照明を撤去……というのもチラッと考えたのですが、難しいでしょうかねぇ……?

*1:今回の件とは関係ないですが、周辺回路依存なのか、画像周縁部で明度がわずかに持ち上がっているのが面白いです。ディザリングでノイズが消えるから、とダーク引くのをさぼっていると、こういうところで足をすくわれるかもしれません。

*2:カメラを含めた光学系は赤道儀に載って星の動きを追尾していますから、光条が光学系側に起因するなら、基本的に星との相対位置は変化しないはずです

都心のアンタレスチャレンジ(のテスト)

このGWは新月期に当たっているというのに、前半は雨ばかりでやきもきさせましたが、Windyの予報を見る限り、どうやら土曜の夜は快晴になりそう。


そこでその予行演習に、木曜の夜にいつもの公園に出撃してきました。

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狙いはさそり座アンタレス周辺の領域です。本来は散光星雲や反射星雲、暗黒星雲が入り乱れて大変美しい場所ですが、なにしろ低空で光害の影響がひどく、真冬のような大気の透明度も望みにくいので、都心からだと常軌を逸した大変な高難度が予想されます。夜明けが早くなってきていて、十分な撮影時間を確保しづらいのも困難に拍車をかけます。


ともあれ、どの程度の露出時間を確保できるのか確認の意味で撮影を始めますが、案の定、ちょっとの露出で画像が真っ白になってしまいます。撮影を始めた0時前後だと、 ミニボーグ55FL+レデューサー0.8×DGQ55(F3.6)、光害カットフィルターのLPS-P2使用でISO100, 5分が限度でした。この時のアンタレスの高度は23~24度程度。光害の影響が激しいのも当たり前です。


ただ、時間がたって高度が上がってくると光害の影響も幾分和らぎ、高度26度を超えた0時半ごろには7分まで露出を延ばすことができました。


しかし、この頃から薄雲が全天に広がってきて撮影は事実上不可能に。惰性でシャッターだけは切り続けていましたが、これ以降はまともな画像は得られませんでした。2時ごろには見切りをつけて引き上げました。



帰宅後、得られた画像を確認しましたが、比較的まともな写りだったのは5分露出×6と7分露出×3のみ。元々、写るかどうかの確認だけのつもりだったので、とりあえず5分露出のものを雑にフラット補正して*1、コンポジット&簡単な強調をしてみたところ……


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カラーバランスなどはほぼ合わせていませんし、フラットもやっつけなのでズレまくり。しかもたったの6枚コンポジットなのでグズグズですが、5分露出でもとりあえず写るだけは写っているようです。アンタレス周辺の黄色い反射星雲や、σ星、τ星周辺の赤い散光星雲、アンタレスの北にある暗黒星雲の片鱗などがかろうじて確認できます。ここからすると、全くのノーチャンスというわけではなさそうです。


とはいえ、5分の露出では厳しいのは確かで、1コマ当たりせめて7~10分は露出が欲しい感じです。


撮影チャンスはいつ?


上で書いたとおり、光害の影響はアンタレスの高度が上がるとともに減っていったわけですが、その様子を図示すると下のようになります。

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上が5分露出の各画像、下がそれぞれのヒストグラムで、撮影時刻とその時のアンタレスの高度が記入してあります。


これを見ると、高度が上がるとともに明らかに背景の明るさが落ちているのが分かります。しかし一方で、高度が25度を超えたあたりで背景の落ち方が下げ止まっているのも見て取れます。


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この傾向はその後に撮った7分露出のコマを比べた場合も同様で、コマ間の背景レベルの変化はほとんどありません。



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もっとも、南中が近づくにつれて高度の変化が穏やかになることを思えばこれも当然です。上はアンタレスの高度変化*2を図示したものですが、方位角330度から340度あまりまで約1時間で動く間に、高度は20度から25度まで5度も変化していますが、25度を超えて以降は南中を挟んで高度変化は3度程度にとどまっています。


今回の試し撮りの結果を見る限り、狙いどころは高度25度以上、南中を挟んだ2時間半あまりが勝負といえそうです。

一般向け観望機材

ところで今回、珍しく撮影の最中に飲み会帰りと思しき男女3人組が声をかけてきました。せっかくの機会でしたので、観望用に持ち込んでいたミニボーグ60ED+K型経緯台木星土星を見せたのですが、大変驚き、また喜んでくれました。特に木星の4大衛星と土星の環はものすごい好評。一般の人には、やっぱり分かりやすさが大事と再認識しました。


こういう機会があると、電視観望の機材や自動導入経緯台にも大変魅力を感じます。手動の経緯台も、地球の自転を実感できるという意味で捨てたものではないのですが、逆に言えば追尾の手間はかかりますし、都心でDSO相手だとほぼお手上げです。


うぅむ、わざと見ないようにしてたけど、やっぱりAZ-GTi買うか……?

*1:過去のフラットフレームの使いまわし

*2:大気差補正済み

SG-3500のバッテリー交換

現在、赤道儀の動力用電源としては大自工業のSG-3500LEDを使用しています。DC12V, 20Ahと十分な容量がある上に安価なので、使っている方も多いかと思います。


ところが先日、充電完了後に容量チェックをしてみると……

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フル充電になっていません。表示の意味としては「使用可能ですが充電をお勧めします」というレベルで、明らかに充電容量が減っているようです


考えてみると、このSG-3500LED、2013年にSXP赤道儀を導入した直後に買ったもので、かれこれ5~6年たっています。鉛シールドバッテリーの寿命を考えれば、へたっていても全くおかしくありません。


そこで次のバッテリーをどうするかなのですが……AnkerのPowerHouseやsuaokiのG500、SmartTapPowerArQといった大容量リチウムイオンバッテリーも考えたものの、やはり価格面で尻込みせざるをえず、結局、単純にSG-3500LEDの内部バッテリーを交換することにしました。


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交換作業は簡単で、本体4カ所のタッピングビス(赤矢印)を外すだけで蓋が外れ、バッテリーがむき出しになります。


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内蔵されていたのはSEALAKEのFM12200でした。端子はケーブルとねじ止めされているので、これを外すとバッテリーが取り出せます。


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交換用に買ったのは、Kung LongのWP20-12IEで、秋月電子で5500円でした。スペックとしてはDC12V, 20Ahと、SG-3500LED内蔵のものと同等です。


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ネットに多数上がっているSG-3500LEDのバッテリー交換事例を見ると、長寿命タイプのWP20-12IEではなくWP20-12を用いている例が多いのですが、スペックシートを見る限り、うたい文句通りWP20-12IEの方が再生回数などで有利なこともあり、WP20-12IEを用いました。


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FM12200とWP20-12IEとの比較。端子の位置もほぼ同様です。WP20-12だと端子はもう少し外側にあり、ケーブル結線時にやや苦しむこともあるようですが、WP20-12IEならその心配はありません。


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ケーブルを接続して本体に収めなおせば作業完了です。


充電後、容量チェックをしてみると、

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インジケーターがきちんと全部点灯しました。これでまだ数年、戦えそうです。