2017年10月20日 (金)

フラット補正について、理論編

前回、ヒストグラムの話で、フラット補正の話が出たので、簡単なフラット補正の話をしたいと思います。

フラット補正は重要なのですが、何が何でも厳密な手順に従ったちゃんとしたフラット補正をしなければならないということではありません。どれくらい厳密にしなければいけないかは、もともとの周辺減光の大きさと、どれだけ画像を強調したいのかにかかっています。

大雑把にいえば、3段階にレベル分けできると思います。

1 そもそも周辺減光を少なくする
2 ツールによるフラット補正
3 フラットフレームによるフラット補正

この中から自分に合ったものを選べばよいと思います。一番いけない事は何もしないことです。

1の周辺減光を減らすにはいくつかの方法があります。
カメラレンズなら絞る。
望遠鏡の場合は周辺光量の多い光学系を選ぶ。
周辺減光が増えるレデューサーの使用を避ける。
センサーサイズの小さなカメラにする。

などがあります。

2のツールによるフラット補正は、たとえばステライメージの「周辺減光/カブリ補正」がお薦めです。

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周辺減光が少ない場合はこれでなんとかなる場合がほとんどです。

これでも無理なら、いよいよフラットフレーム撮影によるフラット補正をしなければなりません。ただ厳密にやろうとすると面倒なことも多いので、私は、フラットを現像後に行う簡易フラット補正の方法を説明したいと思います。

その前に、フラットフレーム撮影による、フラット補正の原理を簡単に説明します、次回、実践編を紹介します。

天体写真をパシャっと撮ると、「天体の光+背景」F(x)に周辺減光関数α(x)をかけたものがセンサーから出力されます。これを表現した図です。

1710201x軸はセンサーの横軸です。周辺減光関数は最大値が1です。周辺だと0.6とかになります。

次にフラット光源という一様な強さAの光を撮影すると、やはり周辺減光関数α(x)が乗算されて、Aα(x)という値がセンサーから出力されます。

1710202
したがって、天体の写真(α(x)F(x))をフラットフレーム(Aα(x))で割り算し、Aを掛けてやれば、周辺減光に依存しない生の天体画像F(x)が得られます。

1710203
ところがですね。天体の光に対して、センサーがそのままの値を比例関係に基づいて、出力してくれれば良いのですが、実際はそうではありません。たとえば、オフセットという概念があります。センサーの入力信号に対して、ノイズと区別しやすいように、オフセットと呼ばれる固定値を加算して出力する場合があります。この値をBとします。

そすると、上図のように正しくフラット補正できません。

CMOSカメラの場合は、このオフセットの値は分かるので事前に引くことができますが、デジカメだと分かりません。しかしデジカメの場合、ダーク減算で同様の効果が得られます。
(ダーク減算 α(x)F(x)+B - B = α(x)F(x)、 Aα(x)+B - B = Aα(x))

したがって、正しいフラット補正をするためには、ダーク減算も同時に、現像前にする必要があります。(フラットフレームの方もダーク減算する)

また上の式で、重要なのは結果はAの値には依存しないので、フラットフレームの明るさはさほど重要ではありません。また3色で異なっていてもかまいません。しかし、デジカメの場合は内部でどのような処理をしているか分からず、必ずしも理論どうりに行かない場合もあります。

実際問題、Bの値は非常に小さく、周辺減光自体がそれほど大きくなければ、無視してかまわない場合があります。その場合、ダーク減算しない現像後のフラット補正も可です。次回その方法を説明します。

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2017年10月19日 (木)

新連載企画スタート、ビンボー企画第2弾、【青ハロ覚悟】安い、お買い得カメラレンズを試す

新月期だというのに晴れない。こんな時期は、ついつい物欲に走ってしまうもの。なんか巷じゃ、80万とか100万とかの鏡筒の話題が出てますが、一般庶民には到底無理。

まかり間違って、高いものに手を出してしまう大事故に合わないためには、小さな事故を起こすこと。ということで、「めざせ10万円で入選」に続くビンボー企画第2弾始めます。その名も、

【青ハロ覚悟】安い、お買い得カメラレンズを試す

まぁ、早く言えば、オールドレンズを試してみるという単純な企画です。基本的には一作品できたらすぐ売ってしまって、次へを繰り返します。ちょっとした天体データベースが出来れば良いなと思います。

どんなレンズを狙うかというと、かなり値段が下がっている昔のレンズ。マニュアルレンズかな。安いのになれば1万円以下で買えます。いちおう100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mmをそろえてみたいと思います。
ほんとは広角レンズも試してみたいのですが、私、最近、遠くの遠征はやめてしまったので、広角星野写真は撮るのが厳しいところがあります。ということで100mmレンズ以上にします。

金額に具体的な制約は設けませんが、そのクラスでは十分安いと思えるレンズ。たとえば、サンニッパなら5万でも安いと思えるでしょう。そんな感じでレンズを選考していきたいと思います。

それで、まともな天体写真は撮れるか?
これは分かりません。ただ、「めざせ10万円で入選」では1万5千円のレンズでこれだけ撮れました。
http://honmaka.cocolog-nifty.com/photos/nebula/index.html

重要なのは、まずは絞ること。それから、青ハロが出たとしても、無理な強調をしないこと、逆に青ハロを奇麗に見せる処理をすること。要は処理次第と思ってます。

どんなレンズが狙い目か?
絞ることが前提なので明るいレンズですが、高くなるのでさらに古いレンズ。キャノンnew FDレンズはEOSと互換性がないので市場ではかなり安いですが、ミラーレスやCMOSカメラなどフランジバックの短いカメラが出てきたので、天体写真でも使えるようになってきました。あと、中判レンズなんかも安いですね。

具体的な候補
実際に今、候補として考えているレンズを挙げてみます。

●100mm
100mmだとF2クラスを狙いたいです。F2なら2段絞ってもF4なのでかなり期待できます。でも探すと、「new FD 100mm F2」レンズくらいしかないですね。相場2万円代

F100f2

F2.8で良いならいくらでもあります。

●200mm
200mmだとF2.8からだけど、F2.8だとやはり「new FD 200mm F2.8」くらいしか見つからない。
F200f28F3.5で良いならCONTAXの「CONTAX Carl Zeiss Tele-Tessar T* 200mm F3.5 AEG」が面白そう。これも2万円代。

Z200f35_2
ただ200mクラスだと天体では三脚座がほしいところ。そうするとほとんどない。

●300mm
300mmと言えば、サンニッパ。「new FD 300mm F2.8L」は天体でも実績十分で、実際良いですね。ただ買うとなると8万円くらい。シグマやタムロンなら5万円くらい。

F300f28もう少し安くしたいなら、F4、F4.5クラスが狙い目具体的には「Ai NIKKOR 300mm F4.5 ED」
N300f45これなら2万円代。もっと安くしたいなら、「OLYMPUS F.ZUIKO AUTO-T 300mm/F4.5」で1万円代。
O300f45

400mm以上のレンズは次回ということで。

情報求む!
このレンズはいいよ。とか、このレンズを試してほしいというのがあれば、どんどんコメントください。

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2017年10月17日 (火)

画角と作品作りの関係

最近、ASI1600MM、つまりフォーサーズカメラを使うようになって、換算焦点距離が倍(FSQ85EDとの組み合わせでは900mm)になって星雲星団の撮影が楽しくなってなってきました。

簡単に言うと、フルサイズに比べて作品作りが容易になってきました。

フォトコンとか、他人にインパクトを与えるような写真の場合は、画像全体に「何か」がいっぱい広がっていた方が良いわけです。

真っ暗な背景に真ん中にポツンと星雲が写ってるよな写真はたとえ美しくても写真としてのインパクトは弱いわけです。

そういった意味では、画角が狭い方が作品作りとしては容易です。

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実はこのことは、冷却CCDの8300がブームになったとき盛んに言われたことです。しかし、その後、フルサイズの冷却CCDが安くなって、ベテランの人たちはみなフルサイズに行ってしまいました。

ところがイプシロンとか500mmの焦点距離だと、フルサイズだと広すぎるわけで、写真としてはつまらない。そこでベテランの方たちは、星雲の周りの淡いものを出すようになったわけです。

こうなると、もう明るさ勝負、総露出時間、画像処理技術の勝負になるわけで、われわれ素人には太刀打ちできません。

しかし、画角が狭くなると、その必要もないわけです。

それに画角が狭い方が、撮れる対象が増えます。構図のバリエーションも増えます。大きい対象なら、同じ対象でもフレーミング方法がいくつもあり楽しめます。明るい部分だけ切り取れば、露出時間も短くてすみます。つまり飽きないのです。

500mmくらいの画角で星雲を撮ると、構図はほぼ決まってしまいます。構図的にはどれも似たりよったりで他人と差別化するのが難しいので、結局、美しさ勝負、淡いもの勝負になってしまいます。

もちろん、焦点距離が伸びるとガイド精度など難しいこともあるのですが、作品作りや天体写真を撮る楽しさを味わうには、より長い方向へ、というのも一つの選択肢だと思います。特にフォトコン初入選を狙っている人は考えてもいいのではないでしょうか。

直焦やってる人は、レデューサーとか、どちらかというと明るい方向にいきがちですが、私は今はFSQ85EDの1.5倍テレコンがほしくて狙っています。

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2017年10月16日 (月)

天体写真の科学: 美しい天体写真はヒストグラムも美しい

前回のデジカメガチ検証企画に続いて、天体写真を科学的に評価してみようという試み。
今回は、ヒストグラムについて考えてみたいと思います。

ヒストグラムというのは、画像の輝度分布グラフです。画像全体のマクロな統計データです。したがって、画像の細かなことまでは何もわかりませんが全体としての傾向を知ることができます。

ここで、天体写真を分析すると、3つの要素に分かれることが分かります。

1 背景
2 星雲
3 星

星は、画像全体に占める割合が少なく、ヒストグラムに与える影響はほんのわずかです。ですから、ヒストグラムからは星については何も分かりません。

星野写真や、系外銀河の写真は、背景がほとんどを占めます。したがって、ヒストグラムの山は背景が支配的です。

星雲写真の場合は、背景に加えて、星雲独自の影響が出てきます。

これを分かりやすいように検証してみた図がこれです。

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ちゃんとフラット補正された背景だけのヒストグラムは細い棒状になり、これがベースになります。背景はフラットがきちとんとされていれば、山の左端はほぼ垂直になります。

これに星雲が重なると、山のピークが右に移動し、山が太っていくのが分かると思います。

以上を踏まえて、ヒストグラムの見方を簡単に説明すると次のようになります。

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①背景 山の左端は背景レベルで、背景がニュートラルグレーなら三色は一致しています。

②ピーク 山のピークは、画像全体の明るさで右に行くほど全体的に明るい画像です。

③山の幅 山の幅が広いほど、コントラストが高く、諧調の幅を有効利用していて、見ごたえのある画像ほど幅が広い傾向がありますが、逆は必ずしも真ではありません。たとえば、周辺減光がひどい画像のコントラストをそのまま上げれば、山の幅は広くなりますが、けして美しくはありません。
また、星野写真や系外銀河の場合はほとんど背景なので、山の幅は狭いです。

次に美しい天体写真のヒストグラムに何か規則性はあるのか、調べてみました。

私が、ネットを徘徊して、美しいと思う天体写真を勝手に集め、ヒストグラムを調べてみました。
また、それとの対比で初心者が多く投稿するサイトから、無作為に画像を集め、ヒストグラムを調べてみました。ここから何がわかるか。

結果をみる前にヒストグラムの見方で注意してほしいことがあります。

一番大事なことは、ヒストグラムは結果であって、ヒストグラムが目的ではありません。
タイトルにあるように美しい天体写真のヒストグラムは美しいのですが、ヒストグラムが美しいからと言って、美しい天体写真とは限りません。

星雲が画面全体を占める天体写真の場合は、ヒストグラムの背景成分は少なく、形の崩れや色の偏差が大きいです。一方、星野写真や系外銀河の場合は背景が支配的で、山の形の崩れが少なく、色の偏差も少ないです。

以上を踏まえて、私が集めた美しい天体写真のヒストグラムの一部をご覧ください。

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ベテランさんの美しい天体写真の特徴。

1 まず、背景がほぼニュートラルグレーです。

2 色の偏差が少ないです。赤い星雲の写真でも赤の偏差はこの程度です。色の偏差が少ないからと言って、カラフルではないというとではありません。
ベテランさんの画像はどれもみなカラフルです。色の偏差が少ないからこそ、そこからはみ出した色がとてもカラフルに強調されるのでしょう。

3 背景のレベル、ピークの位置がその人個々の作品によって違いはなくどれも同じです。
これは特筆すべきことです。しっかりした処理フローと評価基準があるのでしょう。あと、プリントしてフォトコンに応募することも影響していると思われます。
もちろん、人によってそのレベルは違います。Cさんのヒストグラムは山が全体的に左よりで暗めの写真ですが、背景が引き締まっていて、とても美しい写真ばかりです。
Aさんは全体的に山が右寄りの画像が多いのですが、アンタレス付近だけ、輝度0から勝負している感じで、Aさんのアンタレス付近にかける気合を感じます。ほんと美しい写真です。暗黒星雲のある画像はこのように0から始まるものが多いです。

4 私が一番感心したのは、ベテランさんの作品はどれも、ヒストグラムの山の左端の立ち上がりが滑らかで微妙に乱れています。
これは、背景のならし処理、たとえば、ヒストグラムの左端を上げて寝かす処理や、背景の彩度を下げる処理、このようなごまかしをやっていない証拠です。私はたまにこのようなごまかしをするのですが、M45のヒストグラムのように左端がもっと奇麗になります。ですからすぐばれてしまいます。
とにかく、背景から星雲の淡い部分の表現を重要視しているのが分かります。そしてこれができるのはフラットなどしっかりした下処理が出来るからこそでしょう。

次に対比として初心者さんのヒストグラムを見てみましょう

1 全体的に山が左寄りで、暗いです。
これは、コントラストを上げたいのですが、周辺減光やカブリの影響で暗くせざるおえないという事情でしょう。
特に、ヒストグラムの山の左端が完全に切られている画像が多いです。これも、やはり周辺減光やカブリをうまく処理できず、暗くしてカットしてしまっている結果と思います。

2 一番最後のはくちょう星野は、ヒストグラムだけみると奇麗なのですが、山が高輝度部まで続いているのは天体写真としては不自然です。実は、カブリや、周辺減光の過補正がある状態でコントラストを上げてしまった結果で、写真は美しくありません。

こうして見ると、初心者さんの課題は、とにかく、周辺減光補正とカブリ補正のやり方をいち早く覚えることでしょう。

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2017年10月15日 (日)

EM200のSS-one化改造

EM200のSS-one化改造依頼を受けて、今作業中です。しかも、偶然にも2台の改造を受けました。

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中のモーターはこんな感じ。

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もはやSS-oneのお家芸となった電子極望の内蔵。

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EM200はEM10と違って、中に赤緯軸が貫通しているので、電子極望をどう内蔵するか悩みに悩みましたが、結局、次のようなアームを作ることで解決しました。

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こちらがもう一台の依頼品。並行して作業してます。

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依頼者様、もうしばらくお待ちください。もうちょっとかかります。それから実際の星で動作チェックしてからの出荷になります。

EM200の改造費用は「SS-one AutoGuider Pro」、電子極望込みで約11.5万円です。他の赤道儀の改造依頼も承っています。お問い合わせください。ただ、今はAutoGuider Proが売り切れです。

それにしてもこのEM200、重いですね。これ持ってみんな遠征行くんだ。すごいなぁ~。まぁ、大きくて重い赤道儀の方が設置してしまえば、導入とかピント合わせとか楽ですけどね。軟な赤道儀だと息もできないですからね。
FSQ85EDですら重いと言ってBORG90FLがほしいとかほざいている私には絶対無理な世界です。

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それにしても晴れないです。はやく撮影行きたいです。

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2017年10月14日 (土)

SS-one CMOS Cap.正式版と新しい電子極望

SS-one CMOS Captureの正式版ですが、大画面化の作業が終了し、最初のロッド20台の生産を開始しました。1ヶ月くらいでできる予定です。

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大きさ比較。画面サイズは3.5インチから5インチになりました。

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あと、時計を内蔵しましたので、GPSユニットがなくても使用できます。(GPSを付けても使用できます。)

価格は3万円で、下取りは以下の通りです。(複数下取り可)
SS-one AutoGuider 7,000円
SS-one AutoGuider Light 5,000円
SS-one CMOS Captureベータ 5,000円

機能的には時計を除いて、ベータ版とまったく同じです。ただしフォーカスエイドでは大きな画面を有効利用して、8マスから18マスに大幅にアップし、1星指定から2,3,4,5星指定までできます。また、デジカメドライバも最新のものにアップデートしてあります。

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しばらく販売を休止してた電子極望ポーラー2ですが、あたらしいケースになって販売を再開します。

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四角い金属ケースになりました。

取付はカメラネジ仕様と、ポーラーマスターアダプタ仕様のみとしました。ポーラーマスターアダプタはご自分で買って、カメラ側のアダプタを送ってください。取り付けて発送します。

SS-one AutoGuiderシリーズすべてに使用できます。
SS-one AutoGuider
SS-one AutoGuider Light
SS-one AutoGuider Pro
SS-one CMOS Capture

価格は少し安くなって、18,000円となります。受注生産になりますので、納期は2週間くらいです。

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SS-one CMOS Captureベータ版のPolarに不具合がありました。
北極星の時角計算が間違っていました。
SS-one CMOS Cap.で電子極望を使っている人はアップデートしてください。
(正式版ではもちろん修正されています、またCMOS Cap.以外の機種は大丈夫です。)

電子極望を使わない人は無視してかまいません。

ダウンロードはこちら
https://www.dropbox.com/s/1j5a71cwt0wtqnt/ssonecmos0301.zip?dl=0

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マニュアルリンク
●AutoGuider Light
●CMOS Capture(作成中) ベータ版のマニュアル
●AutoGuider Pro

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2017年10月 7日 (土)

SS-oneトラベラー帰国 & 初フィールドへ

SS-oneトラベラーがアメリカから帰ってきました。

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Hutechさんのご協力でアメリカのショーにデモ展示して頂きました。アメリカでも好評だったようです。

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こちらは、BORG90FLを搭載した様子。ほんと、BORG90FLはベストマッチだと思います。軽い赤道儀は軽い鏡筒がいい。正直ほしい。

こちらは、BORG107FLを載せたところ。BORG107FLも誘惑させられるが、専用のレデューサーがまだないんだよな。いつ出るの?

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こちらは、BORG55FL。これだけ小さいと、ぶつかることを気にせず、ブンブン回せますね。お気楽でいいです。

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さて、今夜は月夜だけど晴れそうなので、SS-oneトラベラーを始めて外に出そうと思います。ガイドテストくらいはできると思います。結果が楽しみ

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2017年9月29日 (金)

発送状況

SS-one MiniとProのセット販売は本日までにほとんど発送しました。

miniセットは明日、すべて発送が終了します。

明後日以降、Proのアップデート版の発送を開始します。下取り受け取った順に発送しますので、下取りの送付のほう、よろしくお願いします。

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2017年9月26日 (火)

SS-one AutoGuider Pro アップデート販売開始

完売しました。

SS-oneポタ赤とSS-one Miniではコントローラの設定が異なります。それぞれの商品ページを作りましたので、間違えないようにご購入ください。

SS-oneポタ赤ユーザの方はこちらから
http://shop.ss-one.net/?pid=122830268

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SS-oneMiniユーザの方はこちらから
http://shop.ss-one.net/?pid=122830505

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販売個数は11個と少ないです。売り切れの場合は再度、販売いたします。

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2017年9月25日 (月)

SS-one AutoGuider Pro アップデート販売

SS-one AutoGuider Proの、初代SS-oneポタ赤およびSS-one Miniユーザ向けのアップデート販売を明日(26日)夜9時ごろに開始します。

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アップデート販売なので、旧SS-one2軸コントローラの下取り必須です。価格もあらかじめ、下取りの分引いておきます。(58,000->48,000円)

それとは別に、下取りがある場合は注文時の備考欄に下取り品を書いてください。
SS-one AutoGuider 7,000円
SS-one AutoGuider Light 5,000円
SS-one CMOS Capture 5,000円

複数可ですが、10,000円が上限です。

ケーブルは、旧コントローラと共通ですので、そのまま使用して頂きますが、状態をみたいので、下取り品と一緒に送ってください。

SS-oneポタ、SS-one Mini以外のユーザの方、下取りを利用されない方は、またまたお待たせして申し訳ありません。もうちょっと待ってください。

あと、現在在庫11個しかなく、売り切れること確実です。大変申し訳ありません。至急次のロッドを製作しますので、買えなかったらもうちょっとお待ちください。

SS-one Miniユーザの方への注意事項
SS-one AutoGuider Proの動作、特に問題ありません。音が静かになってびっくりするでしょう。

SS-oneポタ赤ユーザの方への注意事項
日周運動追尾時はほとんど音がしません。導入時もDEC側のモータは静かですが、RA側はなぜか音がうるさいです。もともとうるさいですが、違う種類のうるささになった感じです。(ガァガァと引っ掛かるような音)お気に召さなかった場合は返品可能です。

RA側の導入速度は80倍になります。

旧コントローラに比べて、トルクが劣ります。その関係で、もしかしたら、モーターが動かなくなる可能性があります。赤道儀を分解してギアのかみ合わせを少し緩める必要があります。もし動かなかったら調整しますので、赤道儀をお送りください。

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