雲の上には宇宙(そら)

 雪国越後にて、30年ぶりに天体写真に再チャレンジ!

がんばれ !! アストロアーツ(星空でのステラショット3検証撮影結果報告)

2024年03月31日 | 画像処理のはなし
まず冒頭にステラショット3ZWO社のCMOSカメラに関わるこの問題について
これまでは”オフセットに関わる不具合”との記述をしてきましたが、
先日の実際の星空で検証した結果、
オフセットに関係なく
すべての画像が青みがかってFITSファイルで出力されるという事がわかりました。
オフセットが高いと問題が発生するのではなく、
画像が明るくなることにより青みがより目立つだけだったのです。

よって、今後この問題は
「ステラショットによる撮影で、 ZWO社CMOSカメラでカラーバランスが崩れる問題」
と言い換えることにします。
長すぎる ので、
ステラショットによる、 ZWO社CMOSカメラ不具合問題
という事で。

そんなことはいいから、”早く検証結果を報告しろ!という声が届きましたので本題に入ります。

検証撮影のための機材設置が完了(3/27)
共通DATA:NFD400㎜ F2.8(手製絞りでF4) 露光時間 240秒 LPS-D1フイルタ-  ASI533MC Pro(冷却-10℃)

撮影対象:おおぐま座 M81・M82銀河コンビ Gain・Offsetを変えて1枚づつ撮影
 
検証は ステラショット3Offset 6段階(0,1,10,20,40,70)  Gain 4段階 (0,100,200,400)
更にZWO社が無償で提供している撮像アプリのASIStudioで、デフォルトのOffset 70で Gain 4段階 ( 上記と同じ )・・・
計28通りの撮影を行いました。
加えて翌日昼間には、室内にて同じ枚数のダーク画像を撮影しています。

その中から、今回使用したASI533MC ProカメラメーカーであるZWO提供のASIStudio
ステラショット3での撮影画像を比較してみました。

OffsetASIStudioで設定されるデフォルト値70GainASI 533MC Proのユニティーゲインである100の画像で比較

比較した結果
ステラショット3撮影画像はダーク減算する前から、青が抜きんでて高いヒストグラムとなっている!
ステラショット3ダーク画像では、あろうことか ノイズまで青く色づけされている!・・・・・・・・・・・・・・・
ステラショット3で上記の撮影画像・ダーク画像を使ってダーク減算を行っても、・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
青が強い画像の傾向は残っている。(青が強い異常なダーク画像で減算することで多少は緩和される)・・・・・・・・・・・・・

ここでASIStudioでの撮影画像で、赤Rと緑Gのヒストグラムの開きを見て気がつきました。
前回彗星撮影を行ったときに、レンズアダプター部に光害対策のLPS-D1 フィルターを装着していたことに。

フラット撮影については青みがかることはわかっていたので 検証撮影は中止していたのですが、
LPS-D1フィルターを外した状態でのデータがどうしても見たくなって、
昨夜 仏間にておなじみの室内照明と障子紙を使ったフラット画像を撮影しました。
只今フラット撮影中
以下が結局 撮影する事になったフラット画像の比較です。
こちらも、Offset はASIStudioで設定されたデフォルト値70、GainはASI 533MC Proのユニティーゲインである100の、ダーク減算なしの画像で比較
左側が ASI Studio、右側が ステラショット3
残念ながらこれまでもフラット作成に使っていたLEDの室内照明は、
”白”Maxに設定しても緑がかっていたことがわかり、ちょっとショック。

ブログでお見せできるのは検証内容の一部になるのですが、もう一つ
オフセット値が大きいと起きる現象なのか?、について
残念ながら最新のASIStudioではユーザーによるオフセット設定が不可となっているため、
ステラショット3だけを使ってユニティーゲイン 100でオフセット値を6段階に変えたもので検証してみました。
比較した画像はダーク減算なしの撮影画像です。
ステラショット3だけの撮影画像を並べると、まるで薄明時の空で撮ったようです。

検証した結果
● オフセット値が大きくなることで青みがかるのではなく、ただ青みが明るくなっているだけ
ということが確認できました。

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

以上、今回の検証結果から、ステラショット3を使ってZWO社のCMOSカメラで撮像すると
オフセット値の大小にかかわらず、
すべて青みがかったFITS画像として出力されてしまうことが確認できました。

そうなる原因は明確です。
フリーを含めた海外の著名(ちょめい)な天体撮像ソフトでは、
ZWO社のCMOSカメラの仕様から生じるこの事象については、 かなり前から対処済であり、
そのことが 逆に
ZWO社が今さら不都合なこの仕様の変更ができない 理由となっているのではないかと推測します。

ステラショット開発元であるアストロアーツのこの問題への対応を見ていると
正直に言って 海外のCMOSカメラに関する見識がまだ薄く、不得手(?)なようにも感じられます。
問題の事象について、アストロアーツの回答では
ZWOの仕様が原因なので、了承してもらうしかない
 ですが、
天体アプリの関連業界(フリーソフトも含めて)では
そんな事は知ってるよ、だから対策済だよ。
となるのでは・・

これまで日本の天体写真の発展に大きく貢献してきたアストロアーツのプライドにかけて
早期のアップデータの配布を 要望します!


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思い起こせば、退職後から本格的に始めた天体写真の世界。
ちょうどデジタルカメラの登場時期と重なり、
いつもアストロアーツの天体写真アプリと共にありました。
ステライメージのアップデートで今回のように不具合情報を上げたことも何度か。
あれから12年、デジタルカメラからCMOSの時代に。
私ですら昨年からCMOSカメラでの撮影を始めました。
アストロアーツが今後も日本の天体写真の分野をリードしていけるよう
CMOSカメラにも挑む決意と、奮起を求めます。

4月から「星のふるさと館」で今年一年間 私の写真展示をさせてもらうことになりました。
本来なら今回の問題は「アストロアーツさん頼んだよ。」で、
展示準備に集中したいところですが、
この問題に対するアストロアーツさんの対応がそれをさせてくれません。
他のステラショットユーザーの皆さんも、
アストロアーツへの叱咤激励と早期のアップデータの配布要望を上げましょう。


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アストロアーツからの回答を受けて、只今実撮影で検証中!(ステラショット3の『オフセット』不具合問題)

2024年03月29日 | 画像処理のはなし
前回記事 をご覧になった方はおわかりかと思いますが、
ステラショットから可能になったオフセット設定機能で
不具合と思われる事象が見つかっています。
これはZWO社のCMOSカメラでは ベイヤー配列のBピクセルのみ輝度が高くなる仕様となっており、
何らかの対策をしないと カラ-バランスの偏った青みがかった画像になってしまう、という事象です。

海外の著名なアプリではZWO社からこの情報が提供されているのか、
フリーソフトを含めてこの問題への対処がされており、カラーバランスの崩れは見られません。
(バイアスフレームを使って海外の4つのフリーソフトで検証済 ----- 前回記事 参照)

ところが、ステラショットでは対策なしでメーカー供給のドライバー(?)を使用しており、
その結果 この問題が発生しているものと思われます。
という訳で
あとはアストロアーツからのこの問題に対処したアップデータの配布を待つだけ、 と思っていたのですが ・・

同じ問題に悩むJ-APA「上越天体写真友の会」の仲間のYoさんに
アストロアーツ社からこの問題にたいする回答メールが届きました。

以下が私が前回記事をアップしたその日(3/25)に届いたメール内容になります。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Subject: Re: ENQ 23560:ステラショット3/ステライメージ9 バイアスフレーム撮影画像の問題につきまして
〇〇様
アストロアーツ ユーザサポート係 です。
標記の件につきましてご回答大変お待たせいたしました。

バイアス撮影画像について、ステラショットの設定でオフセット値を大きくした際に発生するカラーバランスの
偏りが格子模様として見えているものになります。
この偏りは、ステラショットがカメラメーカー提供のカメラ制御モジュールから得られるデフォルト値を
採用しているために起きるもので、現時点では製品の仕様となります。何卒ご了承ください。
(ホワイトバランス調整機能については将来的に対応を予定しております)

上記のような状態のバイアスフレームであっても、通常の演算処理に使う限りでは結果的な影響はないかと存じます。
ご心配をおかけしまして恐れ入りますが、何卒ご理解いただけますと幸いです。

以上よろしくお願い申し上げます。

■■株式会社アストロアーツ ユーザーサポート係■■ 
 以下 サポート先などは 私への返信メールでないため省略します
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
このメールを要約すると ・・・
カラーバランスが偏るのはZWO社の仕様通りに処理した結果で、了承してもらうしかない。
通常の演算処理(実際の天体撮影の事?)で使う限りは実害は発生しないと認識している。
よって、ただちにアップデータを配布することは考えていない。
となります。

私自身は実際の撮影でどんな影響がでるのかが この問題の最大関心事だったのですが、
越後の冬の空がその機会を与えてくれませんでした。
ところが幸運な事に先日(27日)満月過ぎの月が上って来る中で
おおぐま座のM81・M82コンビで検証撮影する事ができました。

なんとしても検証撮影をしてみなければ!
という気持ちにさせてくれたのが、
Yoさんが上記メールを受けて、すぐに作成してアストロアーツに送った
実害は出ている!!」という、次の資料です。 ↓

気になる人は気になる私の検証結果だと思いますが、現在慎重に検証作業を進めているところです。
本日の夜も検証用のフラットフレームを撮影予定です。

次回記事(2,3日後には公開予定)では詳しい検証結果を報告いたしますので、もう少しお待ちください。
( 実際にステラショト3ZWO社のCMOSカメラをお持ちの方は 結果を早く知りたいでしょうが・・ )

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実際の検証撮影では旧ヨンニッパレンズを使ったのですが、
あくまで検証用なのでオートガイドは行わずノータッチガイド。
撮影枚数も4分露光1枚だけと割り切っても オフセット6段階、ゲイン4段階で撮るとなると
それだけで24通り、更に比較のためにASIStudioでも撮影したので
結構大変でした。(ステラショットで屋内からリモート撮影ができたおかげ?)
更に翌日のダーク取得でも同じ撮影枚数・撮影時間がかかっています。
アストロアーツさんでも同じような検証を行った結果が、
今回のメール回答となっていると信じたいです。

最後まで読んでいただいたお礼という訳ではないですが、
検証開始前にズームレンズ(f200mm)とガタあり三脚で
2階の窓越しで撮った12P ポン・ブルックス彗星です。
( 画像クリックで拡大してご覧ください)
片手間処理でフラット画像もないため、中央に変なスポットが出てしまいました
2024/ 3/27 19:12'~19:20' EFZoom(f70~200㎜) f200㎜ F4 露光4秒×48枚 ISO1600 EOS6D(HKIR改造)
今度こそこの彗星のラストショットになると思います


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ステラショット3で『オフセット』による不具合(その後)

2024年03月25日 | 画像処理のはなし
ステラショットのユーザーにとってなじみの薄いオフセットについて、
多くの方(?)が関心を持たれておられる様なので
今回あらためて冷却CMOSカメラにおけるオフセット設定方法と、
ステラショットでの不具合について
客観的な検証結果について掲載しますので参考にして頂ければ幸いです。

尚、記事に掲載した資料の作成は「上越天体写真友の会(J-APA)」の会員KAさんによるもので、
雲上(くもがみ)はKAさんがZWO社のASICMOSカメラを持っておられないため、
ASI533MC Proカメラの提供と検証の際のアシスタント(?)を務めただけです。


一つ目の資料【CMOSカメラのオフセット設定について】は、
月例会での私のブログがきっかけでKAさんが作成された資料。

二つ目の資料は、先日 雲上(くもがみ)が持参したASI533MCカメラを使って、
KAさんが使用できる他のソフトでオフセットの不具合の有無を検証した結果について考察したもの
★最後の行(直ぐにできる解決策)の記載については、ステラショットを使用していないKAさんの個人的な意見で、
ステラショットしか使ったことのない雲上(くもがみ)は ノーコメントとさせていただきます。(笑)
(追記3/28)KAさんはステラショットステライメージも持っておられるそうです

尚、豊富な情報がある海外のWebサイトには以前から此の事について話題になっていたようです。
KAさんが見つけたWebサイトです。
2020年の少し古い情報ですが、以下のURLを見て下さい。
https://forum.astronomie.de/threads/warum-ist-bayerpattern-in-bias-und-dark-sichtbar.283666/
※ドイツ語ですが自動翻訳でも十分わかると思います。

12日にいただいたアストロアーツからのメールでは、
”オフセット問題について今週中(16日まで?)にウエブヘルプなどに掲載する予定”
とあったのですが、今日(25日)現在まだユーザー周知がされていないようです。
(サポートコーナーの「判明している不具合」にも記載なし)

この間の対応からは、「ユーザー 第一」と言う姿勢が欠けているようにも思えます。

*この問題に対するご意見や質問がありましたらコメント(またはメッセージ)でお願いします。
尚、雲上自身はヒストグラムで二つの山を何度も見ていながら、
何の疑問を持たなかったという CMOSカメラに疎(うと)い人間ですので、
むずかしい質問はKAさんにお聞きして 答えられるものはお答えいたします。
 

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先日のJ-APAの月例会でも会員の〇〇さんがステラショト3で
オフセット設定したダークも使ってオリオン大星雲を処理したという、
明らかにカラーバランスがくずれた画像も見せていただきました。
オフセット設定が可能になるということでステラショット3を購入した雲上としても
この問題に対処したアップデータの配布を速やかにお願いしたいものです。
先日のJ-APAの月例会では太陽面撮影の実演も行われました


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ポン・ブルックス彗星お別れ撮影、二夜目に奇跡の大逆転。

2024年03月19日 | 天体写真(月・惑星・彗星)
前日の15日夕方 ポン・ブルックス彗星 のラストショットに挑戦したのですが、
良い空に恵まれずに手も足も出ずに完敗。
( 前日の挑戦の様子は → ポン・ブルックス彗星お別れ撮影、一夜目は手も足も出ず。 )

迎えた翌16日の雲予報は21時ころまで雲は無いというものでした。
機材も二階に設置したままなのでリベンジするしかないわけで、
前日の失敗の教訓を思い起こして、明るいうちにこんな小細工を。
最初はトイレットペーパーの芯だったのですが、太すぎて視界が定まらず
趣味部屋をひっかきまわして昔のファインダーをみつけました
運よく星が見えたとき迅速にレンズを向けられるようにと・・ 彗星は時間が勝負ですから。
撮影してステラショット導入補正でエラーが出なければしめたもの。
「ここはどこ?」状態から抜けられれば、あとは大口径ヨンニッパレンズにおまかせ。
結露防止もかねてF4相当の自作絞りを付けていても、まだ口径100mmもあります

この日の薄明が終わるのは19時21分。
薄明が終わる前からステラショットを使って彗星に近い明るい星を導入しようとするのですが、
もともと赤道儀の極軸がずれているので
導入したはずの星は全く写らず。
たまに明るめの星が写るとステラショットにお伺いをたてるのですが、
「こんな場所 知らん!」の繰り返し。
気が付いたら昨日と同じ繰り返しで、19時近くになっていました。

空の方は昨日よりは良さそうなのですが
レンズを向けられる窓枠の高度20度以下の範囲内には肉眼で見える星なし。
( 今回から低倍率の双眼鏡も活用しています )
そこで運任せのステラショット操作はやめて、昼間張り付けたファインダーで低空を捜索。
すると山際にポツンと一つ暗く赤っぽい星が目に入ったので赤経・赤緯環をロック。
ステラナビで確認すると、
この時刻に見えるとしたら 高度からδ And(ミラク)の下方にある3等星かも?
ステラショットで撮影して「導入補正」をかけたところ
なんと星図が表示されて位置移動を開始してくれました。

まだ何かのまちがいかもと思いながら、
すぐ近くにいるはずのポン・ブルックス彗星の導入をして、撮影してみたところ ・・ ↓
昨年12月にも撮っているので初対面ではないのですが、今回のお別れ撮影としては感動の対面でした

この対面を果たしたのが19時13分、ステラショットが現在位置を認識できれば あとはひたすら撮るだけ。

ただ撮影を始めてみると想定しなかった事がおきました。
電動の赤道儀なので日周運動で動く星はもちろん、動きの小さいこの彗星も
画像の定位置でほとんど動かないはずなのですが、
極軸(日周運動の中心軸)がずれているため 時間と共に動いて行き、
じきに画像からはみ出してしまうのです。
その都度位置を戻してやるという方法もあるのですが、
下手にまた見失ったらせっかくの幸運が水の泡に。

そこでとった手段が、できるだけ高感度に設定して露光時間を短く枚数を多く撮る。
具体的にはASI 533MCのGainを500(これまで最高)、露光時間は10秒、
それを30枚を1セットとして彗星が沈むまで撮り続けるという作戦に。

19時05分から始めたこの撮影方法で彗星が山に隠れた20時01分までに、8セット撮影できました。
撮影枚数はおおよそ240枚になり、寝る時間を惜しんで画像処理に励んだ結果
完成した画像がこちらです。 ↓

 さようなら 12P ポン・ブルックス彗星 
( 元画像の 50%に縮小 かなりトリミング )
( 一応 上 が 北 になっています )
撮影DATA : 2024/ 3/16 19:05’~20:01’ canon 改・NFD 400mm F2.8(手製絞りF4) 
露出 10秒 × 132枚 (Gain500  Offset1) LPS-D1フィルター ASI533MC Pro(冷却-10℃)
 タカハシ EM-200 Temma2M  ステラショット3(導入・撮影・オートガイド) ステライメージ9(画像処理)
ダーク処理のみ行っています
彗星が右に偏ってしまったのは 極軸のズレから、1セット連続撮影中の5分間で星と彗星が右に移動してしまい、
コンポジット(重ね合わせ)すると 彗星が一番端の画像が基準になってしまうから


お見せした処理画像には彗星が沈む間際の写真は使っていませんが、
沈むまで撮影していたという証拠のGifアニメです。 ↓


今回は撮影できたので、めでたく「只今撮影中」ショットになります。↓
2024年 3月16日 19時13分~ Tamron Zoom(fl17mm F2.8)10秒×6枚 ISO1600 
ソフトフィルター使用 kiss DX(SEO-SP2) 三脚固定撮影
( 四角い枠が今回の撮影範囲になります)

前夜よりは少しましだったようですが、この6枚重ねた写真の画像でも彗星はまったく確認できませんでした。


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ほぼ徹夜も含めて丸二日画像処理に費やしました。
撮影枚数の多さもありますが、処理を複雑にしているのが
極軸ずれによる画像の移動・回転です。
今回は星に対する彗星の移動量が小さかったため、
まずはセット単位(30枚・5分間)でコンポジットを行い、
更にセット毎のコンポジットをおこなったのですが、
やっと完成したかと思ったものが、
まだ画像回転による傾きの補正が残っていることがわかり、
ピタゴラスの定理でtan-から画像回転角度を算出し、
その結果をステライメージでセット単位で回転補正して今回の画像が完成しました。

赤道儀の極軸設定がいかに重要か思い知らされました。


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ポン・ブルックス彗星お別れ撮影、一夜目は手も足も出ず。

2024年03月17日 | 天体写真(月・惑星・彗星)
3月の新月期には せめて12P ポン・ブルックス彗星 だけでも撮りたかったのですが、
日本海側の気候がそれを許してくれません。

新月も過ぎて月が明るくなってきたので もうあきらめていたところ、
15日は 夕方20時ころまで雲が無いかも・・ という予報が。

そこで まずは彗星が西に傾いた夕方に2階から撮影が可能かどうかの事前検討をしていたところ、
タイミンングよく コメントでおなじみの”さすけ”さんからメールが届きました。
メールに添付されていたのは
「上越天体写真友の会」のIさんがSeestarで撮ったという彗星の写真。

ここまで背中を押されたんじゃ、やるっきゃない。
何年か前に西に沈む彗星を2階の窓から撮ったことがあったので、
その時の資料を元に、えいやー でシミュレーションしてみました。↓
薄明が終わる19時20分ころには高度15度くらいで撮れそうです。
そもそも2階の窓際に赤道儀を設置すると高度20度より上は撮影が不可能なのです。

午後からは階段を何度も往復して、重い機材の設置は完了しました。↓
ヨンニッパレンズを使用しても、赤道儀のスチール三脚を開くと窓枠が邪魔をして狭い範囲しか撮れません。
この日は星の見えない昼間からステラショットで赤道儀を実際に動かして設置位置を確認しました。
( 重いので 位置を変更するたびに レンズ、赤道儀を外してから三脚を移動しなければなりません )
最大の問題は赤道儀の極軸合わせで、
いつもは北極星を使って誤差2分以内に収まるのですが
窓枠が邪魔して北極星は見えず、方位磁石と水準器で三脚を設置するだけなので
据え付け誤差は2度以上あるかも。
このため、ステラショットを使って導入しても「ここはどこ?」と なってしまいます。
結局、窓枠内に見える星を基準にして撮影対象までたどり着くことになります。

そして迎えた夕方。
薄明が終わるまで2時間を切ったのですがもやッとした空に月と木星だけが見えています。
おまけにこの日は強風注意報が出ており、夜になると更に風は強くなりました。

この夜は透明度が悪く、低空で窓枠内に見える星はありませんでした。
彗星近辺と思われる付近を撮って いくつか写った星で
ステラショットの「導入補正」で現在位置を探ろうとするのですが、
いずれも”写った星だけでは現在位置が特定できない”とのエラーがでるばかり。

時間ばかりが経過して 打つ手もないので撮影を断念しました。

今回は「只今撮影中」ショットではなく、「只今撮影を断念」ショットになります。↓
2024年 3月15日 19時32分~ Tamron Zoom(fl17mm F2.8)10秒×5枚 ISO1600 
ソフトフィルター使用 kiss DX(SEO-SP2) 三脚固定撮影
( 点線の丸い範囲に彗星がいるはずなのですが・・)

写真ではいくつか星が写っていますが、肉眼ではカシオペアの”W”字も見えませんでした。


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長い尾は無理でも せめて彗星らしい写真が撮れればと思っていたのですが、
なんの成果もなく、完敗でした。
翌日もし晴れればリベンジという事で2階の機材を
そのままにしておいたことが役に立つことになりました。

次回は翌日2夜目の彗星撮影に挑んだ記事になります。
これだけで赤道儀の極軸設定は無理だよね


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