ミザールとアルコルの200％拡大とミザールの1100%拡大で検証

・10cmF5.23 Newtonian , K-5Ⅱs(1620万画素 , ローパスレス機) ,
　0.5mm厚卍スパイダー , ISO100 , 60sec 1カットのみ , 中央部
　のみトリミング




・ミザールの離角は14.4"角

・二重星間のピクセル数 = 7.5個
　→ よって、4.81 X 7.5 = 36.075[μm]

・k-5Ⅱsの 1Pixel = 4.81[μm]

・焦点距離523mmで4.81μmは、tan-1(4.81/523000)で1.9"角となる

・二重星間のピクセル数 7.5 X 1.9" = 14.25" 角で、離角とほぼ一致

・ISO100 , 60sec での最小星像は 3Pixel = 14.43[μm]、13.20 等星
　ISO1600 , 60sec での最小星像は 2Pixel = 9.62[μm]、15.06 等星

　2Pixel = 3.8"角 である

・K-5ⅡsはRGGBのベイヤー配列機だが、2 X 2 = 9.62μm角の
　分解能では無いようである。（この辺りは良く分からない）
　1620万画素の1ピクセルである4.81μmで実測するとつじつまが
　合うので、そのように計算した。

・8等星になるとスパイダー光芒は出なくなる。


----------------------


以上の結果より、
最小星像が9.62[μm] , 3.8"角であると実測できました。
8等星を境に光芒が出なくなり、ISO1600 の 60sec 露光では
15.06等星が検出できています。

例えば、これが5mm厚の4本スパイダーでも何ら変わらない
解像度になるのでしょうか？
輝星の光条やまとわり付く光芒の話ではありません。
微妙に像がボヤケて 2Pixel までの解像は出来ないような
気もしますが、このあたりはデータが無いので解りません。

ベイヤー機の真の分解能をどう定義するのか知りませんが、
この検証では 1Pixel = 4.81[μm] で考えて良さそうに見えます。
冷却CCDである ICX285AL は 6.45[μm]、KAF8300は 5.4[μm]
ですが、実はデジイチの分解能はこれ以上なのでしょうか？
ベイヤー配列で色を決定している訳ですから、2 X 2 = 4Pixel
の解像力だと思っていましたが・・・＞？知識不足で分かりません。
配色アルゴリズムと分解能力は違うの？
う～ん、分からない。

今回の検証から分かることは、

・k-5Ⅱsは4.81[μm]分解能で考えて良いのではないか？

・薄い卍スパイダーは限界等級に寄与しているのではないか？

・ピクセル等倍処理で系外星雲の微細構造をあぶり出すような
　場合、少しでも遮蔽率と干渉の影響が少ない、薄いスパイダー
　が有利なのではないか？

・APS-C全画面で処理するような撮影では、
　特に薄いスパイダーでなくとも何ら変化が無いのではないか？
　むしろ輝星の光条が太く短くなるので好ましいかもしれません。
　ε180などは、実は強拡大時の解像力はあまり無いのでは
　ないか？　そもそも、
　そのような使い方をする鏡筒でないのは承知の上です。

・APS－C全画面撮影する場合には、
　0.5mmスパイダーに黒い綿のようなモワモワを巻いちゃったりし、
　2/3型冷却CCDで撮像する場合にはソリッドに0.5mm厚で撮る。

こんな感じでどうでしょうか？

オフセットした斜鏡は光軸合わせが難しい

卍スパイダー化に伴って、斜鏡を1.75mm接眼と反対側へ
オフセットしましたが、光軸合わせが大変になったので
書き留めておきます。

１．スパイダーを鏡筒の中心に配置する。
　　この時、斜鏡はオフセットしているので無視。

２．斜鏡オフセット量の√2倍を斜鏡中心からずらしてマーク
　　しておく。この時、斜鏡の真のセンターにもマークする。

３．√2倍ずらした点がドローチューブの中心に来るように、
　　センタリングアイピースを使って合わせる。
　　この作業は主鏡を外した状態で行うと紛らわしくない。
　　この時、接眼部から覗いて斜鏡が丸くドローチューブの
　　中心に来る程度に合わせておく。

　　√2倍の点がドローチューブの中心に来ていることが
　　ポイントである。この位置が定まらないと、
　　主鏡と斜鏡をイジクリ倒して何処でも光軸が合っている
　　ように”見える”調整もできてしまい、ハマる。
　　ただ、良く見ると光軸は合っていてもドローチューブ
　　の中心を通っていないので分かる。

４．主鏡をセルにベタ付けする。
　　但し、主鏡はセル中心＝鏡筒中心になるようにしておく。
　　この時点ではセンタリングアイピースの穴が大きくずれている。

５．斜鏡スパイダー角度調整用の3本ねじで主鏡のセンターと
　　斜鏡の√2倍点、センタリングアイピースの穴を合わせる。
　　この時、斜鏡のセンターボルトを動かしてはいけない。

　　これでドローチューブ中心、斜鏡の√2倍点、主鏡中心が合った
　　ことになるが、主鏡に写ったセンタリングアイピースの穴は
　　相当にズレている。

６．主鏡セルの調整ねじのみを使い、センタリングアイピースの穴
　　と斜鏡の√2倍点、主鏡中心点を合わせ込む。
　　この作業は比較的簡単に追い込める。

７．主鏡セルだけでどうしても追い込めない場合は、斜鏡も微調整
　　する。ほんの少し動かせば全ての軸が一致する筈である。

　　ここまでの作業で十分に実用的なレベルで合っています。
　　
８．ドローチューブから覗くと、主鏡に写った斜鏡はオフセット
　　させた分だけ接眼部と反対側に偏芯して写っている。
　　　｜
　　　＋－＞ここがポイントで、間違っても斜鏡と主鏡が同心円
　　　　　　になるような調整をやってはいけない。
　　　　　　そのばあい斜鏡が傾き、何時になっても光軸調整が
　　　　　　完了しないドツボにハマります。

はじめからレーザで光軸調整ができるのは、上記を８まで完了
させた系のみです。撮影現場で確認するなどの場合です。
上記をやらずにいきなりレーザーでやると、何処でも”光軸”
が合っているようなポイントが見つかります。
接眼部に対して傾いていようが、鏡筒と並行で無かろうが、です。
今回はレーザを使っていません。

以上の調整を再度行い、本日撮影したのがこの画像です。（庭撮）

テスト星：アークトゥールス , 0.1等星
望遠鏡：10cmF5.23フラットナー・レデューサ付
フィルタ：LPS-P2
カメラ：PENTAX K-5Ⅱs
感度：ISO1600
露光時間：30sec
トリミング：なし（APS-Cの写野）


露光時間：60sec
光量分布が設計通りになっているかを確認するために強調処理。


LPS-P2のゴーストが出ましたが無視！

5月7日の試写時点
http://sky.ap.teacup.com/eti_forest/317.html
よりも、もう一段追い込めています。

北斗七星の二重星ミザールの等倍切出し画像です。
露光時間は3カットとも60secです。

ISO100


ISO800


ISO1600


3本スパイダーとガサツなセル周りを改善したことで、余計な
光芒が無くなり、微恒星の締りが向上したように見えます。
早く暗い空で撮ってみたいものです。

画像処理ソフトを右往左往

去年の秋に撮ったM33と今年最初に撮ったトリオ銀河を再処理。
やはりステライメージ7だけではダメで、仕上げはPhotoshop cs5
が必須でありました。

撮像 → MaxImDL

現像からコンポジット、Lab色彩調整まで → SI7

仕上げ → cs5

特にSI7とcs5の間は行ったり来たり・・・そんな感じです。




モノクロ冷却CCDのFits画像もK-5ⅡsのRAW画像もSI7で処理
できるようになったので、ワークフローが統一出来て良かったです。
モノクロ冷却CCDはSONYのICX285ALですが、SI7で丁寧に処理
すると、3本スパイダーの色滲みも何とか目立たないようにできま
した。
すばる望遠鏡タイプの卍スパイダーで丁寧に元画像を撮像すれ
ば、もう一段高精度な処理が出来そうです。

今回のスパイダー改造に伴い、

・ガイド鏡のステーを40mm切断して短縮。
・80mm大型ファインダーを降ろした。
・6 X 30mmファインダーすら取り外した。
・鏡筒を90度回転させて冷却CCDを赤緯軸と平行に配置した。

などの小細工も行いました。
これによってバランスウェイトも減らせたし、ハンドリングが
格段に楽になりました。自動導入機ではありませんが、
目盛環で2/3型CCDにオンチップさせることも十分に出来ます。

入間市児童センター・天文クラブ

今年度は一番下の小僧（小5）が抽選に当たりまして、
入間市児童センター・天文クラブに入ることになりました。
一年間宜しくお願い致します。m(__)m


今年2月頃に五藤光学製15㎝屈折望遠鏡が、E-ZEUS 仕様の
自動導入機に改造されました。
高性能マイクロステップモータで駆動しているようで、
”ギュイーン・シュパーン！”　”ギュイーン・シュパーン！”
とカッコ良く動いていました。（如何にも高剛性な感じ）


5月11日が初回で、2月まで活動するようです。
子どもたちに望遠鏡操作を実際にやってもらい、免許証が
発行されます。生涯有効らしい♪
で、
早速コンピュータから自動導入操作をやっていますよ。
これはSuperStar かな？
マウスで突っつくとギュイ～ンって動きます。


一人ひとりに操作させています。（今日は16人でした。）


この望遠鏡は27年前に設置されたようです。
おお、接眼部がバヨネット構造だよ。


自動導入改造はスカイバードさんと昭和機械さんで行った
ようです。
この赤道儀はツアイスの望遠鏡のようで機械的に美しいです。
極軸が長くてターンバックルで引いているし、バランスがいい。
レンズもEDアポで、全国に20玉程度しか無いらしいよ。
あいにくの雨で土星が見られなかったのが残念！

すばる望遠鏡タイプ・スパイダーの光芒検証

件名の検証を行いましたのでまとめます。

テスト星：アークトゥールス , 0.1等星
望遠鏡：10cmF5.23フラットナー・レデューサ付
フィルタ：LPS-P2
カメラ：PENTAX K-5Ⅱs
感度：ISO1600
露光時間：30sec
トリミング：なし（APS-Cの写野）

0.5mmスパイダーの場合


φ6.5mm黒チューブ・スパイダーカバー付きの場合


幅8mmのギザギザ遮光紙を張付けた場合


ピクセル等倍比較
ん？　汚くなっているだけで明るさも長さもあまり変わらない？


＜結果＞　スパイダーが太くギザギザになるとどうなるか

・星像がデカくなる。→　ピント位置が変わるみたいだが・・・？

・ゴーストが明るくなる。

・光芒が汚くなる。

・光条は太く短くなる。

・星が丸くなくなる。

＜考察＞

0.5mmスパイダーに黒いケーブルの被覆をハメて実験しました。
カッターで縦裂きしてハメると実に簡単。更に、
この被覆チューブに遮光紙の縁をギザギザに切ったものを張付け
て撮影しました。

結果から言うと、太くギザギザなスパイダーでは星像が丸くなく、
汚い光芒や黒い影光芒がまとわり付き、更に、
星像が大きくなって（ピント位置が変わる？）主鏡のゴースト
もより明るくなりました。
確かに光芒自体は太く短くなりましたが、このギザギザは
4本とも同じ条件で製作しないと汚い光芒が発生しますね。

φ6.5mm黒チューブを被せた状態では、光芒が太くなる分
光条がハッキリしてしまうように見えました。
やはり、これも星像が美しい丸ではなくなっています。
でもギザギザ・スパイダーよりもかなりキレイです。

ピントは0.5mmスパイダーの時にLV＋ルーペで合わせました。
そのまま一気に（30分以内程度）全部の撮影を終わらせています。
スパイダーが太く→更にギザギザになるとピント位置が変わるの
でしょうかね？　そんな感じに見えました。
または、元々完全にピントが合っていない状態で、
光芒が汚くなることによって星像が肥大して見えているのかも
しれません。これはアークトゥールスではなくて、周辺の
恒星を見れば良く分かります。

＜現状の結論＞

やはり0.5mm卍スパイダーの光芒、星像は素晴らしく美しいです。
眼視では薄いスパイダーが良いと言われていますが、
星野写真撮影では太い方が光条が目立たないし、そもそも
眼視に比べて要求精度が何倍も甘いから関係ない・・・
と、
言われてはいますけど、
実際に撮影して比べてみると分解能的には明らかな差があります。
特に微細素子のモノクロ冷却CCDを使う場合、この光芒の再現性
や出方にも影響されることを考えると、やはりスパイダーは
薄い方が良いと言う結論です。

強度の事を考えると、
今回は10cmニュートン反射だから0.5mmでも実にしっかりと固定
できましたが、20cm以上では3mm程度は欲しいですね。
0.5mm十字スパイダーな製品が巷にありますが、光条はどうなん
でしょうか？　星像は丸く小さそうですが・・・
結局5mmぐらいの羽根型スパイダーに辿り着くのかなあ？
作る側から見ればそうでしょうけどね。

0.5mm卍スパイダー最高！！

ってことにしておきます。
今後、色々と撮像して今までの画像と比較してみたいと思います。

// 今日はココまで。 //

目指せ！すばる望遠鏡のような画像

まあ、無理ですが・・



これは3本スパイダー時代の画像をSI7で再処理したものです。
激しく色ズレしているし、タコをひっくり返したような光芒が
微恒星にもまとわり付いて鬱陶しいこと甚だしい。
卍スパイダー改造でこの辺りが一気に改善されていると思います。

すばる望遠鏡タイプ・スパイダーによる試写・検証

春の嵐のような強風が収まったので、早速試写してみました。
ステライメージ７がK-5ⅡsのRAWファイルに対応したので、
そのテストも行います。ってゆーか、SI7使うの初めて！
ダークもフラットもまじめに撮りました。（庭撮りです。）

M81 , M82付近 , ISO1600 , 10min X 6 composite only


おお～、予想通り均等な周辺減光だわ。
ダーク＆フラット補正をSI7にてまっとうに行うとこうなります。


確かにに素晴らしくフラットにはなりましたが、
肝心の中心部の情報は失われてしまうようです。
いくらLPS-P2を付けていても、光害残存地域でAPS-Cデジイチを
使うのは避けたいところですね。

フラット補正に使った画像は↓を2カット。（超強調処理してあります）


設計上はφ21.6mmの100％光量エリアとなっている筈です。
しかし、実際には1枚目の画像を見ても真に許容出来るのは
φ12mm程度でしょうね。つまり、対角11mmの2/3インチ型冷却
CCDであるStarShoot MonoⅢであれば文句なく光害残存地域
でも周辺減光しないと言うことです。

-----------------

さて、
薄いスパイダーと言うことで光条が気になります。

北斗七星の柄杓の一番先にある1.78等星ドゥペを撮ってみました。
10cmF5.23 , K-5Ⅱs APS-C全画像。


拡大像


この明るさの星でこの程度なら、M45を撮っても大変なことには
ならないと思います。単なる0.5mmの4本スパイダーだったら
大十字群光条になっちゃうと思います。
M45は、ほぼ3等星以下の集団ですから大丈夫でしょう。
また、鏡筒内ドローチューブを9mm切断してケラレを無くしたこと
で余計な光条が出なくなり、主鏡押さえのツメをツライチ化した
ことで暗い光芒も無くなったようです。

で、

ここからが本番。

今回の目的は高分解能化を目指した所にあります。
K-5Ⅱsで撮影した画像をダーク減算もフラット補正もせずに、
SSMonoⅢの画角まで拡大して切り出したのが下の画像です。


左側のSSMonoⅢは従来の太さ3mm丸棒3本スパイダーです。
結構な微恒星まで6本の光条が出たがっており、コンペイトウの
ような星像です。

右側のK-5Ⅱsは、すばる望遠鏡タイプのスパイダーです。
微恒星には光条が無く、どの星も綺麗な丸になっています。
実はこの特性がとても大切なんです。
モノクロ冷却CCDでLRGB撮像した画像がコンペイトウ状だと、
色によってはカラー合成時にはみ出して残ってしまうのです。


*** すばる望遠鏡式スパイダー　かつ、　0.5mm薄羽根効果 ****

撮像素子の微細化により、今までの撮像鏡筒の常識が通用しなく
なって来ているように思います。
太い丸棒3本スパイダーは斜入射光に対しても断面積が変わら
なくて良さそうですが、LRGB合成を行う微細CCD時代では弊害
を伴うことが判りました。

---------------- 共通データ --------------

撮影日時：2013年5月7日　20:50:04～23:02:12
撮影地：飯能市郊外（標高200m）
星空指数：70点
気温：9℃

カメラ：K-5Ⅱs
撮像鏡筒：MIZAR 10cmF6 Newtonian -> F5.23
　　　　　　　(自作フラットナー・レデューサー使用）
　　　　　　　（すばる望遠鏡式スパイダー改造）
フィルタ：LPS-P2
感度：ISO1600
露出時間：10min X 6
ダーク画像：10min X 2
フラット画像：1sec X 2
フラット用ダーク画像：1sec X 2

赤道儀：TS-90S
ガイド：5cm fl=250mm + SSAG + PHD

画像処理：SI7 , CS5



----------------　検証後記 ----------------

それにしてもK-5Ⅱsの性能は大したもんです。
↑でSSMonoⅢと併記した画像は面積比で6倍もトリミングして
います。しかも、ダーク減算もフラット補正もやっていません。
この画角であれば100％光量エリアのため、冷却CCDを使わなく
てもK-5Ⅱsで撮ってトリミングすればイイじゃん！？
と思いたくもなります。

何しろモノクロ冷却CCDでの撮像は手間がかかります。
フラットだってLRGBごとに撮るんですよ。
ピント出しだってバーティノフマスク + PintAide + FWHM
+ 試写だもんね。それに比べてK-5ⅡsはLV液晶画面を10倍拡大
させて3倍ルーペで見ながら一発決めでここまで合っちゃう。
SSMonoⅢ等倍まで拡大しても、ほぼ合ってるじゃあないですか。

K-5Ⅱsが出た日のインプレ試写だってLVとルーペだもんね。
バーティノフマスクすら使っていません。
楽だわ～～

中心部のピクセル等倍画像（1416 X 1888にトリミング）

卍パイダー完成

”すばる望遠鏡のようなスパイダー”が完成しました。
すばる望遠鏡の文献によると、このような形状が良いらしいです。


これを教えて下さった方がいらっしゃいましたので、
今回はこれを作ってみました。

まずはφ30ｍｍのA5052丸棒から20ｍｍでセンターピースを
切出し、四辺を1.5ｍｍフライスして平らに加工。
センター穴は1.75ｍｍ接眼部と反対側へオフセット加工。
続いて0.5ｍｍリン青銅板を金切りバサミで幅20ｍｍで切出し。


斜鏡短径が42ｍｍあるため、スパイダー板はM2なべで固定。


端を折り曲げ、バッファ板も1.75mmオフセットして切出し。


5mm厚の固定ピースをM2皿で取り付ける。


鏡筒に取り付けるのは大変でした。
見ての通りスパイダーが光軸中心を通っていない為、
両側からテンションをかけるとよじれてしまう訳です。


スパイダー厚も0.5mmしかないため、大きく撓んでしまいます。
やはり手を抜くと痛い目を見ますね。
設計では5mm厚の引抜きA6063パイプを切り出してスパイダー
リングを作ることになっていたのですが、GW直前で材量が手に
入らず、やむをえず作りながら考えることに・・・

しかし、当然に上手く行きませんでした。
苦肉の策で各固定ピースにクサビ形のスペーサをかますことに
しました。フライスで荒削りし、センターを確認しながらヤスリで
削って行くという作業を強いられました。こりゃ疲れた。

ほんの少しリン青銅のＬ字部に力がかかる程度に削り込むのが
コツで、これによりスパイダーが強固に固定できました。
初めはナヨナヨしていたスパイダーが”シャキ！”っと張った
時の強度は大したものです。
これならば、鏡筒が傾いたって光軸はズレません。

鏡筒には長穴を空けておき、スパイダーにストレスをかけない位置
で固定します。締結を強固にするために鏡筒の外側から2mm厚の
A5052材で補強しました。これでスパイダー位置の再現性も確保
出来ました。


仮塗装なのでキタナイですが、こんな感じです。


今回バッファ板を作ったので、光軸調整がとても滑らかで素早く
完了しました。接眼部から見たところ。


斜鏡押さえのビスが片方だけ出ているのが気になりますが、
今回の改造で”すばる望遠鏡”のような十字光芒の少ない星像に
なることを期待したいと思います。

すばる望遠鏡のようなスパイダー

スマホからです。
今スパイダーを作っているのですが、
何か面白そうな方法は無いものか調べていた
ところ、すばる望遠鏡の文献に面白そうな
スパイダー形状があると教えて下さった方が
いらっしゃいました。
確かにすばる望遠鏡のスパイダーは、ただの
十字ではありませんでした。
また、
人工星レーザーガイドの光学系も、
ただの十字ではありあせんでした。
こんな感じです。
ーーーーーーー？
ありゃ？
画像がアップロードできないのはなんでかにゃ？