The Search for Extra Terrestrial Intelligence at UC Berkley
K-5 vs StarShoot Pro V2.0  撮影機材

PENTAX K-5 と ORION StarShoot Pro V2.0 を比較して
みました。感度、解像度の点でSSProV2はK-5にまったく
歯が立たないようです。赤いのはSSProV2の圧勝ですけど・・・
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<共通データ>

撮像鏡筒:MIZAR 10cmF6 Newtonian
画像処理:cs5にて同じような調子に仕上げたつもり。
拡大率:K-5 -> 65% , SSProV2 -> 100% でモニタをキャプチャ。
コマコレ:無し

<K-5データ>

撮影日時:2011/10/08 01:50:46〜
撮影場所:三峰ヘリP
露光時間:4 X 5min , 20min Total
高感度NR:中
長秒時NR:OFF
フィルタ;無し
ダーク処理:無し
フラット処理:無し

<SSProV2データ>

撮影日時:2012/08/26 02:13:56〜
撮影場所:飯能市郊外の林道脇(標高450m)
露光時間:7 X 15min , 105min Total
フィルタ:ORION SkyGlowFilter 1.25"
ダーク処理:あり
フラット処理:あり

共にAPSC素子でワンショットカラーです。
K-5は1620万画素のCMOS、SSProV2は600万画素の冷却CCD。

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SSProV2はK-5に全く及びませんねえ〜。
確かに16bitで出てくるデータの画像処理耐性はK-5の比では
ありませんが、元データ自体のクウォリティーが全然違う感じ
です。ICX413AQはNikon D70やPENTAX istDに使われていた
ようです。つまり、あの時代のCCDだと言うことですね。
現在の超絶ローノイズ・高性能なデジイチのCMOSと比較しちゃあ
可哀想なんだと。ま、そーゆーことでしょう!

ワンショットカラーでやるなら”クリア改造仕様のCoold 60D”。
これがベストの選択ではないでしょうか?
冷却改造デジイチでダークもフラットもキチンと撮る。
そうすれば、830万画素程度のワンショットカラー冷却CCDでは、
太刀打ち出来ないと思われます。

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ワンショットカラーはデジイチの圧勝です。
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*モノクロ冷却CCDに関しては、全くこの限りではありません。
 これは、別世界であります。
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タグ: StarShoot K-5 天体写真

リベンジの裏山ワンショットカラー冷却CCD  天体写真(冷却CCD)

珍しく週末が晴れました。GPV予報では昨晩も曇りでしたが、
実際には雲総数30で晴れていました。こんな時は奥秩父よりも
関東平野からの風が吹き上げる奥武蔵の方が晴れるようです。
ってことで昨日のリベンジで光軸を再調整して撮影しました。

vdB142付近 , 9 X 15min = 135min Total
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M31 , 7 X 15min = 105min Total
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撮影日時:2012年8月25〜26日 23:08:14〜04:12:19
撮影地:飯能市郊外の林道脇(標高450m)
星空指数:初め40点→夜半から70点(撮影中に薄雲通過多数)
気温:22℃

冷却CCD:ORION StarShoot Pro V2.0
       (SONY SuperHAD ICX413AQ)
撮像鏡筒:MIZAR 10cmF6 Newtonian
フィルタ:ORION SkyGlow Filter 1.25"

露出時間:***
ダーク画像:3 X 15min
フラット画像:5枚
フラット用ダーク画像:5枚

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

CCD制御&RAW現像:MaxIm DL Essentials Edition
画像処理:CS5

処理プロセス:MaxImDLにてFITS_16bitでダーク減算、フラット補正、
         カラー化処理、コンポジットまでを行い、出力を
         Tif_16bitでcs5へ。ここでpfotoshop的画像処理を
         行い、最終的にJPEGに落とした。
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M31の季節になりました。
コマコレが無いので周辺は厳しいですが、1.25"フィルタ+APSC
素子だということを考えると随分と良い絵になったと思います。
フラット補正をやらないとリングになっちゃいます。
このワンショットカラー冷却CCDにはIRカットフィルタが入って
いますから、空の良い所でSkyGlowFilter無しで撮ってみたい
ものです。
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失敗の裏山ワンショットカラー冷却CCD  天体写真(冷却CCD)

やっちまいました。ミラーがズレていました。
光軸調整が途中だったのを忘れてそのまま撮影するという、
なんとも悲しい結果に。
まあ、
それでも裏山でこれだけ写るんだなってことは収穫です。
しかも、空の状態は30点ぐらいだったので、80点クラスに
なれば県民の森と大差なさそうです。
なんで縦構図かよって話もありますが、一応上が北です。

vdB142付近 , 8 X 15min = 120min Total
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NGC6960 , 4 X 15min = 60min Total
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ちなみに、APSCのチップに1.25"のフィルタを入れているので
完全にケラレています。フラット補正をしないと全くイカンです。

撮影日時:2012年8月24〜25日 22:51:46〜03:02:06
撮影地:飯能市郊外の林道脇(標高450m)
星空指数:30点
気温:24℃

冷却CCD:ORION StarShoot Pro V2.0
       (SONY SuperHAD ICX413AQ)
撮像鏡筒:MIZAR 10cmF6 Newtonian
フィルタ:ORION SkyGlow Filter 1.25"

露出時間:8 X 15min , 4 X 15min
ダーク画像:3 X 15min
フラット画像:3枚
フラット用ダーク画像:3枚

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

CCD制御&RAW現像:MaxIm DL Essentials Edition
画像処理:CS5

処理プロセス:MaxImDLにてFITS_16bitでダーク減算、フラット補正、
         カラー化処理、コンポジットまでを行い、出力を
         Tif_16bitでcs5へ。ここでpfotoshop的画像処理を
         行い、最終的にJPEGに落とした。
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わさび田作りとミョウガ採り  アウトドア

鉄腕ダッシュで奥多摩のわさび田を特集したらしい。

”オレも作ってみたい”・・・と

んじゃ作っか。ってなわけで僕が管理している近場の沢へ。
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サワガニがいっぱい出て来たよ。
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まずは流れを変えて。雨で埋まらないように。
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クワで砂利を洗い出し、泥を流して畝を作って。
苗は安曇野の大王わさび園で買った生わさびの”ヘタ”。
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出来た!
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3年後に収穫できるのだろうか?
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ここには小トトロが棲んでいるから、きっと見守ってくれるね。
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午後からはミョウガ採り。まだ2週間早いなあ。
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オオセンチコガネが出て来た。
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糞虫なのに、なんで君はこんなにキレイに輝いているの?
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館山の海へ日帰りの巻  アウトドア

昨日は家族全員で館山の海でシュノーケリング。
こどもが大きくなったので早朝発で日帰り可能となりました。
画像は携帯のN03Cなのでご容赦。

ドピーカン!
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やっぱ海はこうでなきゃイケマセン。
蛍光ブルーの熱帯魚がいっぱい居ましたよ。
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4時半発→7時半着なら首都高1号羽田線のド渋滞に巻き込まれ
ません。レインボーブリッジからアクアライン(おー\800だ)を
潜って館山道で一気に行けます。
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帰りは15時発で芝公園→新宿抜けで高尾JC→圏央道へ一気に。
帰りも3時間15分でした。
飯能で”かっぱ寿司”を腹いっぱい食べ、19時30分帰宅。

ふと、牛乳パックを眺めてみたら、
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これじゃあ流れたな・・・
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とてつもなくNarrowなことを考えて、長い1日が終わった・・・
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リベンジの裏山NarrowBandでHubble Palette  天体写真(冷却CCD)

最近は裏山の方が晴れています。
奥秩父への遠征で撃沈したため、昨晩はリベンジの裏山撮影です。
一晩中快晴!

IC5067ペリカン星雲
R:S2 3X20min , G:Hα 4X20min , B:OV 3X20min , 200min Total
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Hα単色 4X20min , 80min Total
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バーティノフマスクのPintAide評価
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飯能市郊外の標高450m林道脇(裏山)から撮影。
K-30 , DAL18-55mm -> 18mmF5.6
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東側はこの通り、関東平野が丸見えです。
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最近の明け方は透明度が素晴らしい!
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今回はまったく曇る気配がありませんでした。
ガイドも安定しており、撮影中に15分、30分とインパルス睡眠を
繰り返せました。おかげで4時撤収でもまったく眠気は無く、
安全に帰還。裏山林道の良い所は・・・まず、人が来ないこと。
当然車も来ないし、第一不気味で普通は入り込めません。
ここは仕事場から直線距離でたった2Kmですが、車だと20分です。
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撃沈の中津川林道でワンショットカラー冷却CCD  天体写真(冷却CCD)

昨夜は日曜日。快晴。
今夜行かなくてどうする!ってノリで暗くなってから出発。
三峰ヘリPは一晩中快晴に恵まれる筈だった・・・

が、

べ、ベタ曇りじゃないかあ〜!!!

あり得ない展開に重装備のお仲間も閉口状態。
あー、県民の森は晴れていたのに〜、あっちにしとけば幸せに
なれたと思うとぐやじい。
でも、いつもネットでお世話になっている”あまぶん”さんとも
お話ができて良かったです。私はあの後・・・・

あろうことか中津川林道脇のあずまやPで三脚を立てました。
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暗い、あまりに暗くて自分の指先も見えない。
しかも獣臭い。え〜っと、牛臭いです、かなり。
そんなもん居るわけ無いので、これはカモシカが近くに居る筈。
シカの匂いじゃない。
で、 撮れたのはこれだけ。(露出不足です。)

IC5067 プテラノドンの骨星雲 3 X 20min , 60min Total
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中心のバーティノフマスク評価は、
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撮影日時:2012年8月20日 00:12:16〜01:18:08
撮影地:中津川林道脇、あずまやP
星空指数:撮影中のみ80点
気温:20℃

冷却CCD:StarShoot Pro V2.0(SONY SuperHAD ICX413AQ)
撮像鏡筒:MIZAR 10cmF6 Newtonian
フィルタ:ORION SkyGlow Filter 1.25"

露出時間:3 X 20min , 60min Total
ダーク画像:2 X 20min
フラット画像:5枚
フラット用ダーク画像:5枚

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

CCD制御&RAW現像:MaxIm DL Essentials Edition
画像処理:CS5

処理プロセス:MaxImDLにてFITS_16bitでダーク減算、フラット補正、
         カラー化処理、コンポジットまでを行い、出力を
         Tif_16bitでcs5へ。ここでpfotoshop的画像処理を
         行い、最終的にJPEGに落とした。
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タグ: StarShootoPro

NGC7000_Hubble Paletteの完成  天体写真(冷却CCD)

8月7日に裏庭で撮影したドアンダーなS2とOVが同じような構図
だったので追加してみました。各1時間分の追加です。

NGC7000_Hubble Palette , 270min Total / 23images Combined
R:S2(9X10min+1X30min),G:Hα(3X10min),B:OV(9X10min+1X30min)
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総露出4時間30分ですが、S2とOVの半分ぐらいはホントに
どうしようもない空での撮影でした。それでもここまで出せたのは
NarrowBandの威力ですね。遠征しなくてもこんなのが撮れちゃうの
ですからクセになるってもんです。

”ひのきん族”10cmF6も、ここまで使ってやれば思い残すことは
無いでしょう!
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裏山NarrowBandでHubble Palette  天体写真(冷却CCD)

各フィルタでピントが出るようになったので撮影。
今回は飯能市郊外の林道(裏山)です。
昨晩、県民の森まで行ったのですが曇っていたためUターン
して近所の林道へ。ナローバンドだから十分にOKでした。

NGC7000_Hubble Palette , 150min Total
R:S2(3X10min+1X30min),G:Hα(3X10min),B:OV(3X10min+1X30min)
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NGC7000_Hα , 3X10min + 1X30min , 60min Taotal
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Hubble Palette はS2とOVの露光が足りません。
あと1時間ずつ追加で丁度良いくらいと思われます。
NarrowBand撮影って大変なんだなあ〜。

撮影日時:2012年8月16〜17日 22:48:28〜02:08:52
撮影地:飯能市郊外の林道(裏山)
星空指数:70点
気温:25℃

冷却CCD:ORION StarShoot MonoV(SONY ICX285AL)
撮像鏡筒:10cmF6 Newtonian
フィルタ:ExtraNarrowBandFilter ( Hα , S2 , OV )

露出時間:***
ダーク画像:3X10min , 1X30min
フラット画像:無し
フラット用ダーク画像:無し

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

CCD制御&RAW現像:MaxIm DL Essentials Edition
画像処理:CS5

処理プロセス:MaxImにてFITS_16bitでダーク減算、カラー化処理、
コンポジットまでを行い、出力をTif_16bitでcs5へ。
ここでpfotoshop的画像処理を行い、
最終的にJPEGに落とした。
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タグ: 冷却CCD StarShoot Hubble

Focusダイヤルゲージのみによるピント合わせ  撮影機材

昨晩の僅かな晴れ間を使ってフォーカス位置を定量化しました。

<測定方法>

・Hαを基準フィルタとしてFWHM ( PintAide ) によってピント出し。

・バーティノフマスクを付けて20sec撮像して評価。
 ダイヤルゲージを見ながら±20μm程度振って最良位置
 を見つける。

・ここでダイヤルゲージをゼロクリアし、基準点とする。

・各フィルタごとにFWHM ( PintAide ) とバーティノフマスク評価にて
 最良位置を探し出し、それぞれのダイヤルゲージ値を記録する。

<測定結果>

Focusズレ量[μm] , バーティノフマスク評価値

L(SkyGlowFilter)=-100 , -0.4

R=-250 , -0.1

G=-350 , -0.7

B=-280 , -0.1

Hα=0 , 0.6

OV=-140 , -0.2

S2=120 , 0.5

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

S2とGで470μmのピント位置ズレが発生していた。
実際には30μm程度ズレるとピントが甘くなるのが判る。

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

上記ダイヤルゲージデータを基に数値だけでピントを合わせ、
全フィルタで各20sec撮像して評価したのが次のデータである。

L(SkyGlowFilter)
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R
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G
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B
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OV
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S2
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<結論>

ダイヤルゲージ値だけでここまで合っていれば上等で、
これは殆どジャスピンの領域にあります。
フォーカスノブに触れた時のフニャフニャした動きも、針の動きで
一目瞭然です。デュアルスピードフォーカサーや電動フォーカサー
が無くとも、ダイヤルゲージによる直読は素晴らしく正しいです。

フィルタ厚によるピント位置ズレなどを精査して来ましたが、
実際には計算通りにはなっていません。CCD保護ガラスもあります
し、そもそも硝材がBK7かどうかも分かりません。
ダイヤルゲージを付けて定量化出来たことで、フィルタ厚が異な
っていても十分に対応が可能であることが証明されました。

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

本当に少ない晴れ間からメローペ付近を上記方法にて。
L(SkyGlowFilter),R,G,B 各5min , 20min Total
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撮影日時:2012年8月16 2:33:32〜2:57:41
撮影地:飯能市郊外
星空指数:20点(雲総数80)
気温:22℃

冷却CCD:ORION StarShoot MonoV(SONY ICX285AL)
撮像鏡筒:10cmF6 ニュートン反射
ダーク画像:***
フラット画像:***
フラット用ダーク画像:***

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

CCD制御&RAW現像:MaxIm DL Essentials Edition
画像処理:CS5
処理プロセス:MaxImにてFITS_16bit
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Focusダイヤルゲージとイメージシフト防止金具を製作  撮影機材

早速接眼部に10μm読みのダイヤルゲージを取り付けました。
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6mm厚のアルミステーとM6ボルトで固定していますから丈夫です。
鏡筒部のたわみは再現性があるので、この状態で10μmまで
読めます。この接眼部は横ねじ止めのチャチイ物ではなく、リング
クランプとなっています。そのため、大きなフィルタホイールと
φ163mmもある冷却CCDを付けても大丈夫。
締結は全てTネジです。(横ねじ止めは最低の方法です。)
ダイヤルゲージは工作機械で使っている信頼性のあるモノです。

フォーカスノブを回すとイメージが回転方向にシフトしていました。
原因はラックギアの摺動部ミゾのガタ。K-5ではそれ程気になりま
せんでしたが、ICX285AL(2/3"CCD)では致命的なシフト量です。
そこで回転ズレ防止金具を作って取り付けました。
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本当はステンレスかリン青銅で作りたかったのですが時間が無く、
今回は2mm厚のA5052アルミ材としました。ポンチで隙間をゼロに
しています。ガタになったらまたポンチ、でも良いかと・・・(^^♪
M2のタップ位置決めが泣ける作業です。(裏にギアもあるし)

実は昨晩、完璧に有効なデータを集めることが出来ました。
今回の改造無くして、フィルタごとのピント合わせなど出来ません。
特にダイヤルゲージは強力です。
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フィルタ厚によるピント位置の違い  撮影機材

フィルタ厚の違いによるピントずれを検証してみました。
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<今のところの結論>

”フィルタ厚は±10μm以下で製作されたものでないと、
 ピント位置がずれる。”

ということです。

フィルタ厚は、

Hα=3.01 [mm]
OV=2.96
S2=2.95

です。

<検証実験1>

Hαでピントを合わせてからOVを撮像した場合。(大ボケ)

中心星像=8 Pixsel X 6.45 μm = 51.6 [μm]
(添付画像 NGC7000_O3_01.fit)

<検証実験2>

OVでピントを合わせてからHα、S2を撮像した場合。

OVの中心星像=4 Pixsel X 6.45 μm = 25.8 [μm](バリピン)
(添付画像 NGC7000_O3_05.fit)

Hαの中心星像=7 Pixsel X 6.45 μm = 45.15 [μm](大ボケ)
(添付画像 NGC7000_Ha_01.fit)

S2の中心星像=4 Pixsel X 6.45 μm = 25.8 [μm](バリピン)
(添付画像 NGC7000_S2_06.fit)

OV = 500.7 [nm] , S2 = 672.4 [nm] の波長差があっても、
厚さが10μmしか違わないので同焦点となっている所に注目です。
一方、Hαには50 [μm] のフィルタ厚差があります。

<考察>

・Hαでバリピン(このデータは無いですが)にしてからOVを撮像
 した場合、25.8 μmのズレ。

・OVで合わせてからHαを撮像した場合、19.35 μmのズレ。

大面積素子ではPC画面上で縮小表示されますから、一見ピントが
合っているように見えます。
私のICX285ALは常にピクセル等倍表示となって、ごまかしが利き
ません。K-5で一見四隅までシャープに撮れた画像も、中心像は
肥大していました。逆に言うと、APSCで中心像をバリピンにすると、
四隅はコマクラゲが大発生するということです。

私の10cmF6ニュートンのイメージサークルが10mm程度であるこ
とも判りました。全ては”高詳細素子の撮像要求が非常に高い”
ことが原因です。
それから、
定量的な電動フォーカサーの必要性を痛感。
無い場合は最低限デュアルスピードフォーカサーとダイヤルゲージ
による定量化。イメージシフトなんてもってのほかですね。

”高性能な接眼部”
ここにお金をかけることが如何に必要なことか判りました。
そして、現在トップレベルの撮像をされている方々の技術力と
能力はスゴイものだと思いました。更に、D800などの超高画素・
高詳細機で撮像し、これをピクセル等倍勝負出来るシステムが
如何に高価なものになるかも想像出来ます。

更にさらに、
いつまで”ひのきん族”でやってるって話ですが・・・
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各フィルタの厚さをマイクロメータで測ってみたら・・・  撮影機材

非常にやりたくはなかったのですが、
各フィルタをマイクロメータで測定しました。
全て米国ORION社の1.25”のものです。

SkyGlowFilter : 2.61 [mm] ← 光害対策フィルタ
L : 2.99
R : 3.10
G :3.15 ← 最厚
B : 3.00
Hα : 3.01
OV : 2.96
S2 : 2.95 ← 最薄

SkyGlowFilterも同じ厚さだと思ってL画像に使っていました。
これだけ異なると、L画像に含まれている各波長とRGB , Hα ,
OV , S2の単色との焦点ズレは避けがたいですね。
ピントを合わせるたびに、波長別のピント位置はバラバラだった
可能性があります。判明した以上、このフィルタは単独使用か
ダイヤルゲージを組み込んでから使用したいと思います。

さて、問題は基板厚3mmと思われるLRGB , Hα , OV , S2です。

焦点位置ズレ 凾п≠煤i1−1/n)の式より、

Gでは1.075885
S2では1.000231

となり、その差は0.075654 → 75.654[μm] にもなりました。

各フィルタで焦点位置がズレた光が、もう一回CCDの保護ガラスを
通過するわけですから、更に波長ごとの軸上色収差が追加発生
します。10μm読みのダイヤルゲージを取り付けての実測が楽し
みになりました。

参考資料
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飯能こどもキャンプ2012!  アウトドア

今年もやりましたよ、飯能こどもキャンプ。
天候不順の日々でしたが、この2日間だけは快晴!(8月1〜2日)
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テント14基にこども60人、大人15人、手伝いの高校生20人。
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今年も僕の担当はテント。コレ、すんげー大変なんだぞ〜
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火起こし体験、夜のカブトムシ採り、花火、肝試し、スイカ割り、
理科の授業、水鉄砲あそび、そしてテントで寝る!
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まずは高校生のお姉ちゃんがお手本?
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おお〜着火したぞ
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昆虫採集もやったのだ。
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夜のカブトムシ採りのための”バナナトラップ”作り・・・う〜ん
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チョットした楽しみも、目敏く見つけられ・・・
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タープのある所がベースキャンプなのだ。
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21時、23時、1時にカブトムシ採り。
こどもたち、ちっとも寝ません。
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しかし、イイ感じに晴れたなあ。
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北斗七星、分かりますかね?
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自由の森学園の校庭は緑が多くてアメリカのキャンプ地みたい。
タープをこんなにのびのびと張れるなんて幸せです。
昨年は大雨と晴れの繰り返しで大変でしたが、
今年は2日とも晴れ。
お手伝いさんも沢山いて楽だったなあ。
事故が無くて良かった。皆さんご苦労様でした!!


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やっぱりフィルタごとに違ったピント位置  天体写真

どうしても気になって仕方が無いので、ほぼドン曇りながら時々
スポッと雲に穴が空くような夜空でしたがデータを撮りました。

<結論>

全てのフィルタでピント位置が異なる。

<データ>

Hαでピントを合わせ(すぐに曇るので追い込めずですが)、
そのまま他のフィルタで撮像した。

冷却CCD:ORION StarShoot MonoV
フィルタホイール:ORION Nautilus 7X1.25" FilterWheel
フィルタ:ORION L(SkyGlowFilter) , RGB set , HαOVS2 set
撮像鏡筒:10cmF6 Newtonian(コマコレ等無し)
露光時間:各20sec

・前回懸案だったフィルタの表裏は取説通りに戻してある。
・ミラー洗浄と光軸合わせを完璧に行った。(当日)


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L(SkyGlowFilter)
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R
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G
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B
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OV
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S2(検出点をずらさないと測定すら不可能)
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はあ〜、
これじゃあピンボケ増産も当たり前ですね。
フィルタはORION純正のセット品だから、基板厚は統一されている。
ここまでずれていると明らかなピンボケ画像となります。
色収差で滲むなどのレベルではありません。
フィルタ交換は電動だし、接眼部はガッチリ固定してスタティック
な状態でしたから、触ってたわむなどの要因はありません。

筒先にフィルタを付けている訳ではないので、当然フィルタ基板に
は斜めに光が入射します。平行平板の光学ガラスに波長の異なる
光が斜め入射する訳ですから、結像位置が異なるのが正しい。
分光器やプリズムは何故波長分解できるのかを考えれば当然。
また、フィルタホイールのフラつきによる位置ズレは±1Pixel程度
でした。(MaxImDLで実測)

では、
皆さんのフィルタワークはどうなっているのでしょうか?
フィルタごとにピント位置が違うのなんて当然じゃん!
ネボケてるのか? ってことでしょうか。
ググッてもあまり情報がないので、どなたか教えて頂けませんか?

何れにせよ、
接眼部にダイヤルゲージを付けて定量化する以外無いでしょうね。

------------------- 追記 -------------------

コメント欄に記述した通り、並行平面版に波長の異なる光が斜入射
すれば、短い波長ほどピント位置がズレて当然です。
これはプリズムの原理からも明らかです。
よって、

”フィルタごとにピント位置がズレるのは当たり前”

これが結論です。


*** 追記 ***

波長ごとに結像位置が異なるのは当然だけど、
今問題としている程のズレが発生するならば、SkyGlowFilterや
L Filterではまともに撮像が出来ないことになってしまいます。
実は・・・各フィルタ基板の厚さが異なっていたというオチが
付きました。
  |
  +−−>詳しくは8月13日の記事へ

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