The Search for Extra Terrestrial Intelligence at UC Berkley
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  撮影機材

・10cmF5.23 Newtonian , K-5Us(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
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・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-5Us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-5Us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。


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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-5Us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?
1

オフセットした斜鏡は光軸合わせが難しい  撮影機材

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-5Us
感度:ISO1600
露光時間:30sec
トリミング:なし(APS-Cの写野)
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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。
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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
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ISO800
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ISO1600
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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。
2

画像処理ソフトを右往左往  天体写真

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。
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モノクロ冷却CCDのFits画像もK-5Us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。
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タグ: 天体写真 PENTAX

入間市児童センター・天文クラブ  撮影機材

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
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今年2月頃に五藤光学製15p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)
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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。
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一人ひとりに操作させています。(今日は16人でした。)
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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。
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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!
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すばる望遠鏡タイプ・スパイダーの光芒検証  撮影機材

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-5Us
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
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φ6.5mm黒チューブ・スパイダーカバー付きの場合
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幅8mmのギザギザ遮光紙を張付けた場合
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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?
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<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。 //
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目指せ!すばる望遠鏡のような画像  撮影機材

まあ、無理ですが・・

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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。
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すばる望遠鏡タイプ・スパイダーによる試写・検証  撮影機材

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-5Us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
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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。
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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)
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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 MonoV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。

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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-5Us APS-C全画像。
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拡大像
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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-5Usで撮影した画像をダーク減算もフラット補正もせずに、
SSMonoVの画角まで拡大して切り出したのが下の画像です。
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左側のSSMonoV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-5Us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。
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*** 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-5Us
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-5Usの性能は大したもんです。
↑でSSMonoV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-5Us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-5Us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。
SSMonoV等倍まで拡大しても、ほぼ合ってるじゃあないですか。

K-5Us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)
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卍パイダー完成  撮影機材

”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。
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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。
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斜鏡短径が42mmあるため、スパイダー板はM2なべで固定。
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端を折り曲げ、バッファ板も1.75mmオフセットして切出し。
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5mm厚の固定ピースをM2皿で取り付ける。
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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。
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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。
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仮塗装なのでキタナイですが、こんな感じです。
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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。
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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。
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すばる望遠鏡のようなスパイダー  撮影機材

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?

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