宇宙(そら)を見上げて

謎の天文機材技師 ☆男(hoshiotoko)のブログです。

大口径・長焦点の威力炸裂 C-14を超えてもらおうか!

2018-03-28 19:16:00 | 天体写真(粉銀河マニアックス)
極限等級は焦点距離によって決まると言うことですが、
現実的には10cmF20とか有り得ません。
フォトンが足らな過ぎて何も写ってくれません。

と、言うことで撮ってみました。

大口径65cmF12、FL=7800mmの威力炸裂!
C-14を超えてもらおうか!


初めにお断りしておきますが、
以下の画像は本気撮りではありません。
撮像確認のために撮ったものであります。
尚、全てノータッチ・トラッキングであります。

M51 , Gain=250 , 8X180s , 24min Total , Dark=12 , Flat=0


M51の全体像は11'角な訳ですが、カメラの長辺が7.9'角しか
ないため入りきりません。

M82 , Gain=250 , 12X180s , 36min Total , Dark=12 , Flat=0


M109 , Gain=400 , 12X60s , 12min Total , Dark=0 , Flat=0


NegativeImage


”何等まで写ったか?”

を検証するための撮り方をしていないので、今回はパス。
しかし、なんですよ、
凄いなあ~~って思うんですよね、これらの画像。
裏面照射CMOSカメラの利用範囲は広い、と感じた夜でした。

またまたアッサリ、
こんなお気楽撮影なのにあっさり・・・
C-14を撃沈させたと思いますが、如何でしょうか。
大口径・長焦点恐るべし。

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

撮影日時:2018/03/27-28
撮影場所:県立ぐんま天文台(標高850m)
天候:快晴、弱風、結霜無し
気温:10℃
星空指数:50(上弦過ぎの大きな月あり)
シーイング:4/5夜半

撮像鏡筒:65cmF12カセグレン鏡筒 , fl=7800mm 直焦点撮影
カメラ:ZWO-ASI294MC (Sony IMX294 Back Side Illuminated CMOS m4/3)
フィルター:無し
コマコレクター:無し

赤道儀:三鷹光器GNF-65フォーク式赤道儀_コズミック・クルーザ改仕様
ガイド:ノータッチ・トラッキング

極軸合わせ:***

ASCOM Platform 6.3
撮像ソフト:Sharp Cap 3.1(Free版)
画像処理:SI7 , Photoshop_cc

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

・TPOINT望遠鏡ポインティング・アナリシス作業にてFK5、47星を加算。
 これにより、天頂角60度の低空から極付近の80度まで、
 導入精度がRMS=13”角に収まった。
  |
  +->当然ながら、m4/3であるASI294MCの写野中心にバシバシ
     入って来る。

・FLI PL16803 + 7 FilterWheelのテスト撮像も行い、36.5mm角の全写野で
 ケラレ無く、コマ収差も目立たないレベルであった。
 大型CCDのため、写野導入精度は全く問題ないレベル。

・FLI PL16803の試写後、ASI294MCに交換してテスト撮像。
 強烈な月明のためバックが下がらず青い画面となる。
 TPOINTパラメータ12項目の算入にて導入精度がRMS=13"角となり、
 機差補正追尾+大気差補正追尾を行うことで完全にノータッチ・トラッキング。
 3分は全コマ問題無し、10分は子午線上で赤経追尾が乱れたが、
 今回は撮像目的でないため検証は次回以降に回す。
 1カット5分であれば、微細素子カメラでも大丈夫そうだ。

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14 コメント

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Unknown (星爺)
2018-03-28 21:18:47
焦点距離が7800mmもあると良いですね! F12なので充分に露出をするのは骨が折れそうですが。私としては趣味の系外銀河撮影は4000mmくらいがイイ線かな? と思っています。

>極限等級は焦点距離によって決まると言うことですが、
>現実的には10cmF20とか有り得ません。
>フォトンが足らな過ぎて何も写ってくれません。
そんな事はありませんよ。
星男さんもお会いしたことのあるINOUE=ぱくぱく=HQUさんの写真を見てください。ご本人の了解を得てご紹介します。10cmよりも小さい6cmです!

6cm F20によるM27
http://photozou.jp/photo/show/177665/238175956
6cm F10によるM83
http://photohito.com/photo/6808585/
6cm F10による小惑星と銀河
http://photohito.com/photo/5386870/

愛知県の都会での撮影です。極限等級と分解能は焦点距離に依存することと、多数枚コンポジットで光害の中から淡い天体を抽出できる。この2つをあちこちでお話していますが、なかなか信じてもらえません。
INOUEさんは見事に立証されています。ただし、最近は撮影の能率を求めて間逆な28cm F2.2のRASAに取り組んでおられます。
返信する
Unknown (KEN)
2018-03-28 22:13:49
こんばんは!
65cm、やっぱド迫力ですな~
と言うか、☆男さん「ぐんま天文台」の仕事もしてたんですね
仕事の合間とはいえ、羨ましいかぎりです

実は自分も、去年の暮れに「ぐんま天文台」主催の公開講座にお邪魔し、その時に望遠鏡使用資格取得することを決意しました
6月からの講習会を受けるつもりです
堂平も行ってみたいのですが、子供達に混じってオジサマ一人はしゃぐのもどうかと思い・・・
躊躇してます(笑)

思えば☆男さんの「価格.com」でのK-5Ⅱsのレビューを見て、購入してから4年近く
写真はあまり撮れてないのですが、宇宙にだいぶ引き込まれてきました
(*^-^)ニコ
返信する
Unknown (miner)
2018-03-29 00:36:27
こ、これはすごい!
シーイングも良かったのでしょうが、望遠鏡自体の分解能がよく出ているかと。
使ってみたい~!!!
返信する
Unknown (星爺)
2018-03-29 04:15:04
もっとうんと基礎に言及しますと、望遠レンズの一般写真の撮影では当然、
「焦点距離○mm望遠レンズで撮影」と言いますよね?
「口径○mmの望遠レンズで撮影」とは言いませんよね?
望遠レンズを絞ってF○になったから小口径で「分解能が下がった」とも言いませんよね? このことと星野写真の理屈は全く同じです。
望遠鏡自体の分解能については口径の回折限界が関係するので、光学系の性能はそんなに良い必要もないのですが、このことはまた別の機会に考えましょうか?

大口径65cmF12、FL=7800mmの威力炸裂!----なのは、口径65cmの威力ではなくて、焦点距離7800mmの超々望遠レンズの威力です。こういう凄い写真を見て「口径何mmで撮ったの?」と聞かずに「焦点距離何mmで撮ったの?」と聞くようになることが必然です。
この望遠鏡はF12でそこそこ暗いので飽和するまで露出するのは大変ですが、4倍の露出を覚悟するなら口径32.5cm F24でも同等の写真が得られるし、逆に2倍の口径130cmF6の大口径にしても露出時間が1/4になって楽なだけで得られる写真は同じです。
返信する
Unknown (星爺)
2018-03-29 06:42:35
2つ前の記事の最後の12番めのminerさんのコメントに対する返信です。

>最微光星(銀河)の識別は、天体とバックグラウンドのコントラスト(S/N比)によるのでF値や焦点距離には依存しないですよね。
Fが暗いと面積体の天体もバックグラウンドも同様に暗く写ります。なので、識別は天体とバックグラウンドのコントラスト(S/N比)によるため、Fが暗ければその分だけ長い露出ができるので識別は同じになります。

>現実的な話として最微等級を調べたいような暗い天体では、撮像素子に到達する光子数(S)が少ないわけですから、S/N稼ぐにはやはり口径となるかと。
短い露出で撮影を終了すると--と言いますかFに関わらずに同じ露出をした場合は、仰る通り口径が大きければ暗い星が写ります。星は点光源なので写り具合はFには無関係で口径に依存します。しかし、最微光星を得るために飽和までトコトン露出する場合は、上記のように焦点距離が同じならば口径が小さくてFが暗くても、暗い分だけ長時間露出ができるので、最微光星は同じになります。

>そも面光源的な考えと点光源的な考えを同列に扱ってもしょうがないかと思います。
星雲のような面積体(面光源)が同じ露出時間でどれだけ明るく写るかは完全にFに依存します。星(点光源)はどうかというと、それが、2つ前の1番めに書いた「半世紀ほど前に確かパロマー天文台の発表した公式」で、ほとんど焦点距離に依存すると考えて差し支えありません。実際にでもそうなりますよ。
フィルム時代は相反則不規で(パロマーの公式は相反則不規のない103a感材の場合)結果が判然としませんでしたが、デジタルは露出をすればするほど被写体は明るく写るので、完全に公式の通りになります。前出のINOUEさんの作例が証明しています。口径6cm F20で焦点距離は1200mmですから、露出時間はかかるけれども口径20cm F6 焦点距離1200mm並みの作品になっています。ポタ赤のSWAT-200で撮影できるのですから愉快ですよね。
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Unknown (☆男(hoshiotoko))
2018-03-29 12:48:55
KENさん、お久しぶり!

イロイロと前向きにご活躍されているご様子、ブログで拝見させて頂いてます。
えーとですね、今ぐんま天文台に電話して聞いてみたところ、
なんと65cm望遠鏡の占有貸し出しは現在殆どやっていないとのことです!
なんでも12月~2月の冬季限定で、台の天文学校に参加して資格Bを取得しないと
ダメみたい。それも土日だけ・・・
あろうことか夜22時までには片付けも完了して退室すること・・・だって!

これじゃあ使うな!って言っているようなものですよね。

何で土日だけ? なんで冬季だけ? なんで利用可能状況の情報が公開されていない?
など、何とも敷居が高くてビックリ( ゚Д゚)しました。
一部の研究者の為の望遠鏡ではないので、もっと市民に開放してくれないと
イケマセンねえ。けしからん!!

返信する
Unknown (☆男(hoshiotoko))
2018-03-29 13:02:59
minerさん

日本では30cm以上の大口径望遠鏡なんて意味がない、など言われていますが、
私はそう思っていません!
この作例程度のシーイング4/5は、この時期から夏場は当たり前に存在するレベルです。
惑星観測は確かに厳しいでしょうが、例えばこのM51画像に木星を貼り付けてみれば、
たいした解像度で無いことがわかります。
CMOSカメラの進歩により、1カット3分でこの程度は誰でも撮れる状況になりました。

とは言え、1カット3分なんですよ。F12で。
これが1カット1時間とか2時間だったら撮影不可能ということになります。
ラッキーイメージングでもないのに、1カット3分×300枚とか考えられません。
要するに、実際の撮影では大口径→結果的に長焦点で明るいF値が必須です。
これが10cmだったらF78になって実用不可能ですからね。
前のコメントにも書きましたが、理論と現実の乖離です。
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Unknown (☆男(hoshiotoko))
2018-03-29 13:17:15
星爺さん

ご紹介頂いた方の作例を拝見させて頂き、ビックリしています。
6cmF20で64時間越えの撮影なんて・・・一種のチャレンジだと思いますが、
こんなマゾイこと、私には出来ません。
確かに20cmF6相当の画像になっている点は面白いし、光害地で暗いF値で撮ると
フラットが決まりやすいなどは、ナルホドと感心致しました。

7800mmの望遠レンズは流石に細部まで良く写るけど、F12と少し暗い。
作例のM82は一見もの凄い解像度に見えますが、銀河周辺の淡い所や周囲の粉銀河は
写っていません。もっと露光が必要な訳ですね。
実際の運用ではF12程度が限界でしょうから、例えば1mF4プライム鏡筒などが
あれば最高に面白そうですね!
RC鏡筒であれば、1mF8でFL=8000mmぐらいが凄く使い易そうです。


返信する
Unknown (miner)
2018-03-29 22:25:01
星爺さん、
元のお題は最微光星(銀河)だったと思いますが、この場合は撮像素子や単位面積のフォトン数(F値依存)ではなく、星や銀河自体ののフォトン数(口径依存)が重要になります。

あと公式の話ですが、
> 「半世紀ほど前に確かパロマー天文台の発表した公式」で、ほとんど焦点距離に依存すると考えて差し支えありません。

恐らく現在のデジタル撮影と照らし合わせると、マッチしない前提条件が存在していると思います。(例えば乾板一枚で考えると、とか)


☆男さん、
何か議論がかみ合ってなくて、申し訳ありません。
自分も口径は基本的に大きければ大きいほど! と思っております。
そうなると補償光学系を整備しないといけませんね。
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Unknown (星爺)
2018-03-30 00:52:30
INOUEさんのデータは、
FS-60Q + Nikon TC-20E III (f=1200mm F20) + D810A
SWAT-350 + SS-one mini 2軸ガイド
ISO800 露出32分 10枚
ですから、総露出時間は5.3時間です。
なので普通の星野写真ですね。F20でISO800のため1枚の露出が32分と長めなだけです。

星や銀河自体のフォトン数が重要なのは当然です。銀外自体とは=単位面積ということですね。星は点像なので口径が大きいと短時間露出でも良く写りますが、飽和まで露出する(=適正露出)場合は口径が小さい(=Fが暗い)とバックグラウンドが暗いので飽和までの露出時間を長くでき、結果として最微光星は焦点距離が同じなら同じになります。露出が不足した場合は面積体は良く写らないで星ばかり写ります。こうした写りの状態を見て「大口径は良く写る」と感じやすいのでしょうかね?

例の公式は、相反則不規のないデジタルになればより算数になるので、結果はより正直で理論と現実の乖離はフィルムよりも少なくなります。

これらの概略がどういうことかというと、①口径が大きいほど良く写って ②露出が長いほど良く写って ③焦点距離が長いほど良く写ります。すなわち、望遠鏡の大型化は永遠のテーマです。が、①②③は相関関係にあるということです。余計にわかりにくくなましたか?
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