皆さんこんにちは!天リフの新連載が始まります。名付けて「実践・天体写真撮影記」。毎回、テーマを持って天体を撮影し、その際の使用機材や撮影現場のレポート、撮影後の画像処理までを、天リフ編集長がたっぷりじっくり、ワンストップでレポートします!

第1回は「M31の赤ポツを狙う」です。
「みんな大好き、M31」ですが、実は色と階調の出し方の「基本」の完成度が問われる難しい対象。そこで・・・Hαを別撮りして腕の部分の赤い小さなHII領域を強調し「ひと味違うM31」に仕上げてみました!

編集長の「基本」の達成レベルを問われるとはなはだ自信がないのですが、やはり画像処理と宇宙への美的センスは日々精進あるのみ。読者のみなさんと一緒に勉強していきたいと思います!

撮影のねらい

これまで唯一撮影していたM31。EOS5D3 SIGMA150mmF2.8解放 2min*36 ISO3200 スカイメモRSノータッチガイド 2016.11.1 五ヶ瀬ハイランドスキー場にて

M31アンドロメダ星雲(銀河*)。誰もがシーズンに一度は撮影するであろう超メジャー天体です。しかしメジャー天体は「とりあえず写った」のと「美しく仕上がる」の差が激しいもの。自分も一度くらいは撮ったと思っていたのですが、なんと調べてみると長い焦点距離ではこれまで撮ったことがありませんでした!(逃げてましたね・・・^^;;)

(*)編集子の少年時代は「アンドロメダ大星雲」だったのですが、長いブランクで復帰するといつの間にか「アンドロメダ大銀河」に変わっていました。未だにこの呼び方、なじめません・・・

とにかく長時間露出する

よし。ここらで一発、力の限りM31を撮ってみるか。

「メジャー天体」の場合、極端な話10分露出でもそれなりに写ります。編集子はどちらかというとこれまでは「一晩でいろんな対象を撮りたい派」で、一晩どっぷり露出することはほとんどありませんでした。今回は考え方を変えて、一晩力の限り撮り続けよう、そう決めました。

下処理とカラーバランスを丁寧に行う

明るく大きく、日の丸構図になるM31の場合、下処理(フラットやカラーバランスの調整)を雑にしてもとりあえず渦巻きの様子は出てくるため、下処理をそこそこにしてすぐ強調処理に入ってしまいがち。今回はとことん丁寧に下処理をしてみよう、そう決心しました(*)。

(*)といいながら・・・フラットもダークも省略してるんですが(大汗

Hαを別撮りする

最後にもう一つ。周辺の腕の中に点在する「赤いポツポツ」をしっかり浮き上がらせてみよう。そのためには、ナローバンドフィルターを使用して、Hαを別撮りすることにしました。RGBカラーにHαだけを別撮り合成することは、LRGBやSAOのカラー合成よりは撮影も後処理もまだ簡単です。R画素が全体の1/4しかないデジタルカメラでは、撮影にRGB以上の露出時間が必要になることが予想されますが、とにかく試してみることにしました。

メイン機材の紹介

撮影中。バランスウェイトはAP赤道儀用の1.0kgの小型のものを使用。EQ5の標準のウェイトは5kgもあって、小さなFL55SSではウェイト側が重すぎてバランスがとれません^^;;鏡筒は本来もっと前寄りにすべきなのですが、ピントリングと架台側のアリガタ固定ネジが干渉してしまい、この位置になってしまいました。ノータッチガイドなので赤緯側のバランスのくずれは大きな問題ではありません。

鏡筒:ビクセンFL55SS

鏡筒はビクセン様からお借りしているFL55SSです。フラットナーを付けて焦点距離312mm、F5.7。決して明るくはないのですが、周辺減光が非常に少なく(フルサイズ四隅でもなんと96%の光量)、色ハロが少ない鋭い像を結びます。M31の場合淡い部分は少ないので、むしろ解像感が勝負と見ての起用です。

【これはミニVSDか?】ビクセンFL55SSレビュー

架台:Sky-Watcher EQ5PRO赤道儀

こちらは編集部で自前購入のSky-Watcher EQ5PRO赤道儀。いろいろ巷での評価が分かれるEQ5ですが、300mm程度の焦点距離、短秒露出(30秒)、ノーガイドであればピリオディックモーションもオートガイドの追従性も問題にならないはず(*)。むしろ重すぎるほどに堅牢な三脚と使いやすい自動導入の利便性が生きるとにらんでの起用。結果は極めて良好でした。

(*)ベランダでざっくり検証した結果では、ピリオディックモーションは±16秒角程度でした。30秒露出(ウォームギア1/20回転分)であれば300mmでも余裕のはずです。

10分間、ピリオディックモーション1周期分のアニメーション。こうやってみると結構ふらついているのですが、この1周期を20コマで分割することになるため、1コマ画像はほぼ完璧に点像です(*)。

(*)細かく見てみると、1周期の中の一番速くふらつくところで見ると60秒(2枚比較明合成)でほんのわずか流れ始めますが、60秒での歩留まりは推定90%くらい。150秒(5枚比較明合成)だと全コマわずかに流れます。

カメラ:SONY α7S(フィルターレス・マウント改造)

初代α7S。もう5年目突入のこのカメラですが、ISO25600〜10万レンジの高感度性能はいまだに越えるものがありません。光映舎でフィルターレス・マウント換装型の改造を行ったもの。このマウントアダプタの中に48mm径のフィルターを入れることができます。

これまで、「星の色が出にくい」と感じていてRGBカラーでは起用が少なかったカメラですが、最近使ってみると思いのほかちゃんと色が出ていることを発見(*)。RGBでも使用頻度が上がってきています。特に高ISO(6400〜12800)でも好結果が得られるα7Sは30秒の短秒露出向き。ライブビューも明るいので暗めのFL55SSとも相性抜群。

(*)画像処理の下手さをカメラのせいにしていたのかも・・^^;;

撮影記

撮影地:福岡県小石原

2016年5月撮影。EOS 5D3 EF8-15mmF4L F4 ISO3200 120秒 -1EV露出補正 強調なし

編集部のホームグラウンド。福岡市内から車で1時間ちょっと、下道がほとんどなのでおサイフに優しい遠征地です。上の画像は2年前のものですがF2.8 ISO3200 30sec相当の無加工画像。空は九州標準ではやや明るめですが、南東から天頂まではまあまあです。

現地には日の入り前に着くつもりだったのですが、ちょっと遅れて18時前に到着。

撮影計画:目指せ総露出6時間

撮影計画を立てる上で便利なアプリ群。

薄明の終了は18:49。M31の地平高度は約50°。南中が22時8分、地平高度82°。6時間半ほど地平高度50°以上の条件で撮影できるはず。比較的光害の影響が少ないであろう前半をRGBの撮影に当てて、子午線越え以降にHαを撮る計画です。

カメラにダウンロードして使用するアプリ「タイムラプス」。最小撮影単位が30枚であるとか融通がきかないのですが、リモコンなしで撮影できるので重宝しています。

順調に設置、構図合わせ、ピント合わせを済ませて19時に撮影開始。α7Sでの撮影では、もっぱらアプリ「タイムラプス」を使用しています。本来はカメラ内でタイムラプス動画を合成する機能なのですが、rawデータを記録することもできるため、30秒露出30コマの設定で15分を1セットで撮影し、セット毎に写野をほんの少しずらして「手動ディザリング(*)」をかけています。

(*)セット数が少ない場合は本来のディザリングほどの効果はないのですが、少なくとも縞ノイズを軽減する効果はあります。

この夜は幸いにも好天が続き、19時から23時までの間にRGB画像を360枚(総露出時間3時間)、23時から3時までの間にHα画像を330枚(総露出時間2時間45分)を撮影することができました。

画像処理

素材画像

素材画像をざっくり見てみましょう。1コマの露光時間は30秒。ISOは8000。RAWデータをカラーバランス補正しているだけです。


こちらは撮影開始時のRGB画像。さすがFL55SS、画面の明るさは均一で周辺減光はほぼ気になりません。ヒストグラムは中央やや左。右1/4くらいに飛ばすのがよいという説もあるのですが、まあ良しとしておきます。

こちらは撮影終了直前(23時ごろ)、南中ごろのRGB画像。撮影開始時(19時)からずいぶん街灯りが消えたのでしょうか。背景が暗くなっていますね。この日は地元のお祭りで、敷地内の建物に明かりが灯っていたのが消えたせいかもしれません。

1枚画像を軽く強調してみましたが、この通りザラザラです^^;; でもこれから360枚コンポジットするのでノイズはほとんどなくなるはず!

Hαの30秒露出1枚画像。ISOは12800です。ほとんど何にも写っていませんね^^;;;

でも大丈夫。本来はナローバンドはもっともっと露出時間をかけるべきなのですが、こんな画像でも、多数枚コンポジットすれば「なんとか」使えるレベルになるのが面白いところ^^

コンポジット

ではこの画像をコンポジットしてみましょう。ソフトはDSS(Deep Sky Stacker)です。360枚もの枚数をコンポジットするには、ステライメージではかなり非現実的な時間がかかってしまうのですが、DSSなら1時間程度(*)。Macの仮想環境でリソースを半分しか割り当てていないので、フルに割り当てればもっと速く済むでしょう。

(*)朝飯前に放置処理したので正確には計測できていません・・

コンポジット画像をトーンカーブだけで強調してみました。なんですか、これ。上下左右の縁に変なケラレが出てしまいました。6Dではこんなことにならなかったのに(*)・・しかもゴミがひどいorz。

(*)6DとFL55SS+フラットナーの場合、ミラーボックスケラレ以外はほぼ完璧にフラットになります。また、SONYのEマウントフルサイズに望遠系の光学系を使用した場合は四隅が丸くケラレます。今回はマウント改造しているので出ていませんが・・・

推測するにこれはEF-Eマウントアダプタ内での何らかの内面反射かケラレではないかと思われます。フラットを手抜きした罰です。機材の組み合わせによっては、高いレベルの仕上がりを手に入れるにはやっぱりフラットは手抜きしないのが吉といえるでしょう。

でも今回はこのまま行きます。いや、トリミングすればいいんですよ^^;;;;

どこまでの強調に耐えそうかトーンカーブと彩度調整で「超強調」してみました。星雲の中輝度部以上はほぼ滑らかですが、低輝度部の大きな色ノイズが目立ちます。このノイズが浮かないあたりが強調の限界ですね。3時間露出の限界でしょうか。このあたりをホントにキレイにしたければ、12時間くらい必要そう。

Hαのコンポジット結果はどうでしょうか。Rチャンネルのみでモノクロ化し、トーンカーブで強調した画像。うーん。ザラザラです^^;;; でも最終画像に必要なのはM31の腕の周辺に点在する「赤ポチ(赤線で囲んだあたり)」のみ。比較明でうまくコントールすれば、赤ポチだけをうまく重ねることができるはず・・・

もろもろの処理・・・・

この後、飽和したハイライトを復活させるための「飽和復元合成(FlatAidPro)」、高輝度部を圧縮し強調してもハイライトが飽和しにくくするための「対数現像(FlatAidPro)」があるのですが、これについては今回省略します。いずれ「画像処理ワンポイント」の中で詳しく解説したいと思います。

同じ強調をかけたかぶり処理のBefore/After。まだ取り切れていませんが・・・

また、色ムラ・輝度ムラを除去する地道な地道な作業があるのですが、それについても省略します。これも詳しくは別の機会で・・・

Hα合成

さて。RGBの(ほぼ)完成画像にHαを重ねるわけですが、Hα画像をRGBと位置合わせした画像がこれ。(位置合わせの方法についてもまた別の機会に・・・)

なんと・・・方角が全く合っていませんね^^;;でも大丈夫。いや、ほんとは大丈夫じゃないんですけど、今回はごまかします^^;;

本来なら?Hα画像をR画像にに加算するのがまっとうなやり方なのでしょうが、ノイズだらけのこの画像をRにそのまま乗せてしまうとRがノイズまみれになってしまいます。そこで、星雲の周辺部だけを「比較明合成」します。

ざっくりHα画像を強調して比較明合成したところ。被りも重ねられてしまっていますね。少し赤ポチは出てきましたが、RGB画像と比べると強調不足。

基本的にHαの輝度は赤ポチ以外はRGBより低いはずなのですが、強調度合とレベルをうまく調整しないと、赤ポチが弱くしかでなかったり、ノイズが乗ってしまいます。

そこでHα画像をさらに強調し、星雲の周辺にマスクをかけます。ノイズ処理はかなり強め(Camera rawで輝度ノイズ+60)にかけました。

Hα画像を元画像に比較明レイヤーでRチャンネルのみに重ねてます。赤の浮きだしがこのみの感じになるようにトーンカーブで調整。

Hαあり、なしの比較のアニメ画像。この赤を出すためだけに・・・3時間かけました^^;;;

最終仕上げ

最後の仕上げ。中心部の腕はいい感じの色になったのですが、その外側の色がいまひとつ冴えないのでトーンカーブで青寄りに調整。

この方法はあまり薦められたものではないのですが(*)、銀河の腕は特定輝度域をトーンカーブで持ち上げることで「色つけ」することが可能です。この例では輝度130付近をほんの少し持ち上げることで、青みを付けました。

(*)本来は全体のカラーバランスを適切に調整しニュートラルポイントが正しく設定できていれば、彩度を上げることで自然に銀河の色(中心が黄色、周辺が青色)は出てくるはず。逆にそうやって出ている色が「本来の色」です。

ディテールの構造をハイパスでほんの少し強調しています。

最後にカラーバランス・彩度・コントラストを微調整してできあがり。わかりやすくするために色もコントラストもきつめにしていますが、もう少し落とすのが編集子的には好みです。

リザルトを評価する

まず・・・RGBは3時間露出のお陰で、それなりに高品質の素材画像が得られた気がしています。やはり露出時間は正義。1時間より2時間、2時間より3時間。どこまで延ばすかは撮影者の「楽しみ方(生き様?)」次第でしょう。まずは一晩で無理なく?撮れる「6時間」というのが最初の目安かもしれません。

また、FL55SSの解像感・シャープ感は期待通り。口径55mmの小型鏡筒にノータッチガイドでここまで撮れるというのは凄い。今回使用したカメラは画素数の少ないα7Sでしたが、もっと高解像度のセンサーを使用しても、光学系はセンサーに負けないかもしれません(*)。

(*)逆にガイドにはさらにシビアになることが予測されます。

もう一つ、今回のHα別撮りはかなり苦しかった!無理矢理出してみたものの、ノイズが多すぎて天体写真としてはいかがなものかという気がしなくもありません。ベイヤーセンサーの限界、短秒露出の限界もあるのでしょうか。モノクロのCMOSカメラを使うか、5分、10分ともっとコマ当たりの露出を延ばす必要があるかもしれません。

子午線越えしてHαを撮影中。冬の天の川が流れています。

最後に一つ。一晩撮り続けるのは意外と楽しかったことを追記しておきます。東の空にあったM31が天頂を越えて西の空に傾くまで、淡々と撮り続ける時間。時折双眼鏡で空を覗いたり。一夜の星の移り変わりをじっくり体験するのも楽しみの一つですね!

使用した小物アイテム

今回使用した小物類をご紹介します。

フィルター:Baader Hα7nm φ48mm

Hαナローのレギュラーメンバー、Baaderの48mm径フィルター(右)です。光映舎製のα7S用EFマウントアダプタの中にねじ込んで使用しました。

Baaderの48mm径フィルターは枠が厚く(左)、そのままではアダプタと干渉して使用できません。仕方ないのでヤスリで削って薄くして使用しています。FL55SSのフラットナーには48mmフィルターが装着できるので、そちらを使用する場合は改造は不要でしょう。

露よけヒーター:ヒーターのよこた・出目金用USB5V

(C)ヒーターのよこた http://www.geocities.jp/tpkkagato/syouhin/hi-ta-.htm

FL55SSのフードは決して深くないので、ちゃんとした露対策が必須です。今回はこちらもレギュラーメンバーのヒーターのよこた製「タイプ9M出目金」を使用しました。USB 5Vなので発熱量は12v用ほどは多くないのですが、今回は一晩曇ることはありませんでした。

このヒーター、ベロクロのバンドと発熱体が別々になっていて、巻き付けるのが若干面倒なのが弱点。露よけヒーターはいろいろ使ってみているのですが、なかなか「決定版!」に巡り会うことができません。USB5Vでは熱量不足になることも多く(*)、12Vの強力なヒーターを物色中です。

(*)足りない場合は2個付け、3個付けしてしのいでいます。

バッテリー:SUAOKI S270

今回のシステムで必要な電源は、ヒーター用の5VUSBが1口、EQ5赤道儀用の12Vが1口。バッテリにはSUAOKI S270を使用しました。このバッテリはUSBも12Vも4口取れるので複数機材を同時に使うのに便利。ただし、たくさん使うと一晩は持ちません。今回は小口だったので、余裕で一晩持ちました。

バッテリの低温対策として釣り用のクーラーボックスを使用。バッテリと熱湯を詰めた魔法瓶を入れています。大して冷え込まなかったので不要だったかもしれませんが、これから氷点下になるような場合には威力を発揮することでしょう。

赤道儀コントローラ:Sky-Wacher WiFiアダプタ+SynScan Pro(アプリ)

EQ5赤道儀には、最近発売された「WiFiアダプタ」を装着。6000円ほどの小さなアイテムですが、SynScanコントローラを使用する赤道儀には破壊的な便利さです。これを接続しておけば、起動時の面倒な設定(撮影地の緯度経度と時刻)が不要になります。

左)WiFiアダプタ。SynScanハンドコントローラの代わりに差し込んで使用します。中)SynScanアプリの画面。スマホ・タブレットからタッチ操作で簡単に架台をコントロール。右)SkySafari。SynScanアプリと併用し、ビジュアルな自動導入が可能になります。

さらにアライメントと架台の操作が全てスマホ(タブレット)から行え、ハンドコントローラが不要になります(*)。

(*)使ってみるとわかるのですが、1行表示の液晶パネルでアライメント対象や導入対象を選ぶのは、かなり面倒。WiFiアダプタとSynScanアプリを一度使うと、ハンドコントローラには二度と戻れないほどのインパクトがあります。

SkySafari(Pro以上)を使用すれば、星図タッチで自動導入。まあ今回は一晩でM31一対象しか撮らなかったので手動導入でもいいんじゃね?という気もしますが、実は子午線反転の時や、ピント合わせの際に明るい星を導入して再び対象に戻すときなど、自動導入は圧倒的に便利です。

William Optics 透明バーティノフマスク

ピント合わせにはWilliam Opticsの「透明バーティノフマスク」を使用しました。このアイテムは最近密かに人気急上昇中で、従来のバーティノフマスクよりも光条が明るく、ずっと暗い星まで(体感で1〜2等級ほど暗い星まで)使用することができます。

手持ちのものは328とFSQ106ED用に買ったものなのでサイズが合わないんですが・・・パーマセルテープで無理矢理仮止めして使用しました^^;;

透明バーティノフマスク・William Optics社

まとめ

いかがでしたか?入門者の方には「天体撮影ってこんなことをやるんだ」ということを「なんとなく」イメージしてもらえることを狙ったのですが、ちょっとマニア過ぎたかもしれません^^;;;

中級者向けには、もっと画像処理の手順を細かく書きたかったのですが、ボリュームがどんどん増えてしまって、このくらいになりました。わからないことやこんなことを書いてほしい!というご要望があれば、ぜひコメントください。

上級者の方からは・・・叱咤激励をお待ちしております^^;

何はともあれ、「読んで楽しく、ちょっぴり役に立つ、天体写真ライフの記録」を目指していきます。今後ともよろしくお願いします!

RGB撮影の終盤。M31は天頂に、ぎょしゃ座が昇ってきたところ。
http://reflexions.jp/tenref/orig/wp-content/uploads/sites/4/2018/11/fc6927a4cd7fc6f068de9eb5d3ae4aff-1-1024x538.jpghttp://reflexions.jp/tenref/orig/wp-content/uploads/sites/4/2018/11/fc6927a4cd7fc6f068de9eb5d3ae4aff-1-150x150.jpg編集部実践・天体写真撮影記新着皆さんこんにちは!天リフの新連載が始まります。名付けて「実践・天体写真撮影記」。毎回、テーマを持って天体を撮影し、その際の使用機材や撮影現場のレポート、撮影後の画像処理までを、天リフ編集長がたっぷりじっくり、ワンストップでレポートします! 第1回は「M31の赤ポツを狙う」です。 「みんな大好き、M31」ですが、実は色と階調の出し方の「基本」の完成度が問われる難しい対象。そこで・・・Hαを別撮りして腕の部分の赤い小さなHII領域を強調し「ひと味違うM31」に仕上げてみました! 編集長の「基本」の達成レベルを問われるとはなはだ自信がないのですが、やはり画像処理と宇宙への美的センスは日々精進あるのみ。読者のみなさんと一緒に勉強していきたいと思います! 撮影のねらい M31アンドロメダ星雲(銀河*)。誰もがシーズンに一度は撮影するであろう超メジャー天体です。しかしメジャー天体は「とりあえず写った」のと「美しく仕上がる」の差が激しいもの。自分も一度くらいは撮ったと思っていたのですが、なんと調べてみると長い焦点距離ではこれまで撮ったことがありませんでした!(逃げてましたね・・・^^;;) (*)編集子の少年時代は「アンドロメダ大星雲」だったのですが、長いブランクで復帰するといつの間にか「アンドロメダ大銀河」に変わっていました。未だにこの呼び方、なじめません・・・ とにかく長時間露出する よし。ここらで一発、力の限りM31を撮ってみるか。 「メジャー天体」の場合、極端な話10分露出でもそれなりに写ります。編集子はどちらかというとこれまでは「一晩でいろんな対象を撮りたい派」で、一晩どっぷり露出することはほとんどありませんでした。今回は考え方を変えて、一晩力の限り撮り続けよう、そう決めました。 下処理とカラーバランスを丁寧に行う 明るく大きく、日の丸構図になるM31の場合、下処理(フラットやカラーバランスの調整)を雑にしてもとりあえず渦巻きの様子は出てくるため、下処理をそこそこにしてすぐ強調処理に入ってしまいがち。今回はとことん丁寧に下処理をしてみよう、そう決心しました(*)。 (*)といいながら・・・フラットもダークも省略してるんですが(大汗 Hαを別撮りする 最後にもう一つ。周辺の腕の中に点在する「赤いポツポツ」をしっかり浮き上がらせてみよう。そのためには、ナローバンドフィルターを使用して、Hαを別撮りすることにしました。RGBカラーにHαだけを別撮り合成することは、LRGBやSAOのカラー合成よりは撮影も後処理もまだ簡単です。R画素が全体の1/4しかないデジタルカメラでは、撮影にRGB以上の露出時間が必要になることが予想されますが、とにかく試してみることにしました。 メイン機材の紹介 鏡筒:ビクセンFL55SS 鏡筒はビクセン様からお借りしているFL55SSです。フラットナーを付けて焦点距離312mm、F5.7。決して明るくはないのですが、周辺減光が非常に少なく(フルサイズ四隅でもなんと96%の光量)、色ハロが少ない鋭い像を結びます。M31の場合淡い部分は少ないので、むしろ解像感が勝負と見ての起用です。 http://reflexions.jp/tenref/orig/2018/08/29/6094/ 架台:Sky-Watcher EQ5PRO赤道儀 こちらは編集部で自前購入のSky-Watcher EQ5PRO赤道儀。いろいろ巷での評価が分かれるEQ5ですが、300mm程度の焦点距離、短秒露出(30秒)、ノーガイドであればピリオディックモーションもオートガイドの追従性も問題にならないはず(*)。むしろ重すぎるほどに堅牢な三脚と使いやすい自動導入の利便性が生きるとにらんでの起用。結果は極めて良好でした。 (*)ベランダでざっくり検証した結果では、ピリオディックモーションは±16秒角程度でした。30秒露出(ウォームギア1/20回転分)であれば300mmでも余裕のはずです。 10分間、ピリオディックモーション1周期分のアニメーション。こうやってみると結構ふらついているのですが、この1周期を20コマで分割することになるため、1コマ画像はほぼ完璧に点像です(*)。 (*)細かく見てみると、1周期の中の一番速くふらつくところで見ると60秒(2枚比較明合成)でほんのわずか流れ始めますが、60秒での歩留まりは推定90%くらい。150秒(5枚比較明合成)だと全コマわずかに流れます。 カメラ:SONY α7S(フィルターレス・マウント改造) これまで、「星の色が出にくい」と感じていてRGBカラーでは起用が少なかったカメラですが、最近使ってみると思いのほかちゃんと色が出ていることを発見(*)。RGBでも使用頻度が上がってきています。特に高ISO(6400〜12800)でも好結果が得られるα7Sは30秒の短秒露出向き。ライブビューも明るいので暗めのFL55SSとも相性抜群。 (*)画像処理の下手さをカメラのせいにしていたのかも・・^^;; 撮影記 撮影地:福岡県小石原 編集部のホームグラウンド。福岡市内から車で1時間ちょっと、下道がほとんどなのでおサイフに優しい遠征地です。上の画像は2年前のものですがF2.8 ISO3200 30sec相当の無加工画像。空は九州標準ではやや明るめですが、南東から天頂まではまあまあです。 現地には日の入り前に着くつもりだったのですが、ちょっと遅れて18時前に到着。 撮影計画:目指せ総露出6時間 薄明の終了は18:49。M31の地平高度は約50°。南中が22時8分、地平高度82°。6時間半ほど地平高度50°以上の条件で撮影できるはず。比較的光害の影響が少ないであろう前半をRGBの撮影に当てて、子午線越え以降にHαを撮る計画です。 順調に設置、構図合わせ、ピント合わせを済ませて19時に撮影開始。α7Sでの撮影では、もっぱらアプリ「タイムラプス」を使用しています。本来はカメラ内でタイムラプス動画を合成する機能なのですが、rawデータを記録することもできるため、30秒露出30コマの設定で15分を1セットで撮影し、セット毎に写野をほんの少しずらして「手動ディザリング(*)」をかけています。 (*)セット数が少ない場合は本来のディザリングほどの効果はないのですが、少なくとも縞ノイズを軽減する効果はあります。 この夜は幸いにも好天が続き、19時から23時までの間にRGB画像を360枚(総露出時間3時間)、23時から3時までの間にHα画像を330枚(総露出時間2時間45分)を撮影することができました。 画像処理 素材画像 素材画像をざっくり見てみましょう。1コマの露光時間は30秒。ISOは8000。RAWデータをカラーバランス補正しているだけです。 こちらは撮影開始時のRGB画像。さすがFL55SS、画面の明るさは均一で周辺減光はほぼ気になりません。ヒストグラムは中央やや左。右1/4くらいに飛ばすのがよいという説もあるのですが、まあ良しとしておきます。 こちらは撮影終了直前(23時ごろ)、南中ごろのRGB画像。撮影開始時(19時)からずいぶん街灯りが消えたのでしょうか。背景が暗くなっていますね。この日は地元のお祭りで、敷地内の建物に明かりが灯っていたのが消えたせいかもしれません。 1枚画像を軽く強調してみましたが、この通りザラザラです^^;; でもこれから360枚コンポジットするのでノイズはほとんどなくなるはず! Hαの30秒露出1枚画像。ISOは12800です。ほとんど何にも写っていませんね^^;;; でも大丈夫。本来はナローバンドはもっともっと露出時間をかけるべきなのですが、こんな画像でも、多数枚コンポジットすれば「なんとか」使えるレベルになるのが面白いところ^^ コンポジット ではこの画像をコンポジットしてみましょう。ソフトはDSS(Deep Sky Stacker)です。360枚もの枚数をコンポジットするには、ステライメージではかなり非現実的な時間がかかってしまうのですが、DSSなら1時間程度(*)。Macの仮想環境でリソースを半分しか割り当てていないので、フルに割り当てればもっと速く済むでしょう。 (*)朝飯前に放置処理したので正確には計測できていません・・ コンポジット画像をトーンカーブだけで強調してみました。なんですか、これ。上下左右の縁に変なケラレが出てしまいました。6Dではこんなことにならなかったのに(*)・・しかもゴミがひどいorz。 (*)6DとFL55SS+フラットナーの場合、ミラーボックスケラレ以外はほぼ完璧にフラットになります。また、SONYのEマウントフルサイズに望遠系の光学系を使用した場合は四隅が丸くケラレます。今回はマウント改造しているので出ていませんが・・・ 推測するにこれはEF-Eマウントアダプタ内での何らかの内面反射かケラレではないかと思われます。フラットを手抜きした罰です。機材の組み合わせによっては、高いレベルの仕上がりを手に入れるにはやっぱりフラットは手抜きしないのが吉といえるでしょう。 でも今回はこのまま行きます。いや、トリミングすればいいんですよ^^;;;; どこまでの強調に耐えそうかトーンカーブと彩度調整で「超強調」してみました。星雲の中輝度部以上はほぼ滑らかですが、低輝度部の大きな色ノイズが目立ちます。このノイズが浮かないあたりが強調の限界ですね。3時間露出の限界でしょうか。このあたりをホントにキレイにしたければ、12時間くらい必要そう。 Hαのコンポジット結果はどうでしょうか。Rチャンネルのみでモノクロ化し、トーンカーブで強調した画像。うーん。ザラザラです^^;;; でも最終画像に必要なのはM31の腕の周辺に点在する「赤ポチ(赤線で囲んだあたり)」のみ。比較明でうまくコントールすれば、赤ポチだけをうまく重ねることができるはず・・・ もろもろの処理・・・・ この後、飽和したハイライトを復活させるための「飽和復元合成(FlatAidPro)」、高輝度部を圧縮し強調してもハイライトが飽和しにくくするための「対数現像(FlatAidPro)」があるのですが、これについては今回省略します。いずれ「画像処理ワンポイント」の中で詳しく解説したいと思います。 また、色ムラ・輝度ムラを除去する地道な地道な作業があるのですが、それについても省略します。これも詳しくは別の機会で・・・ Hα合成 さて。RGBの(ほぼ)完成画像にHαを重ねるわけですが、Hα画像をRGBと位置合わせした画像がこれ。(位置合わせの方法についてもまた別の機会に・・・) なんと・・・方角が全く合っていませんね^^;;でも大丈夫。いや、ほんとは大丈夫じゃないんですけど、今回はごまかします^^;; 本来なら?Hα画像をR画像にに加算するのがまっとうなやり方なのでしょうが、ノイズだらけのこの画像をRにそのまま乗せてしまうとRがノイズまみれになってしまいます。そこで、星雲の周辺部だけを「比較明合成」します。 ざっくりHα画像を強調して比較明合成したところ。被りも重ねられてしまっていますね。少し赤ポチは出てきましたが、RGB画像と比べると強調不足。 基本的にHαの輝度は赤ポチ以外はRGBより低いはずなのですが、強調度合とレベルをうまく調整しないと、赤ポチが弱くしかでなかったり、ノイズが乗ってしまいます。 そこでHα画像をさらに強調し、星雲の周辺にマスクをかけます。ノイズ処理はかなり強め(Camera rawで輝度ノイズ+60)にかけました。 Hα画像を元画像に比較明レイヤーでRチャンネルのみに重ねてます。赤の浮きだしがこのみの感じになるようにトーンカーブで調整。 Hαあり、なしの比較のアニメ画像。この赤を出すためだけに・・・3時間かけました^^;;; 最終仕上げ 最後の仕上げ。中心部の腕はいい感じの色になったのですが、その外側の色がいまひとつ冴えないのでトーンカーブで青寄りに調整。 この方法はあまり薦められたものではないのですが(*)、銀河の腕は特定輝度域をトーンカーブで持ち上げることで「色つけ」することが可能です。この例では輝度130付近をほんの少し持ち上げることで、青みを付けました。 (*)本来は全体のカラーバランスを適切に調整しニュートラルポイントが正しく設定できていれば、彩度を上げることで自然に銀河の色(中心が黄色、周辺が青色)は出てくるはず。逆にそうやって出ている色が「本来の色」です。 最後にカラーバランス・彩度・コントラストを微調整してできあがり。わかりやすくするために色もコントラストもきつめにしていますが、もう少し落とすのが編集子的には好みです。 リザルトを評価する まず・・・RGBは3時間露出のお陰で、それなりに高品質の素材画像が得られた気がしています。やはり露出時間は正義。1時間より2時間、2時間より3時間。どこまで延ばすかは撮影者の「楽しみ方(生き様?)」次第でしょう。まずは一晩で無理なく?撮れる「6時間」というのが最初の目安かもしれません。 また、FL55SSの解像感・シャープ感は期待通り。口径55mmの小型鏡筒にノータッチガイドでここまで撮れるというのは凄い。今回使用したカメラは画素数の少ないα7Sでしたが、もっと高解像度のセンサーを使用しても、光学系はセンサーに負けないかもしれません(*)。 (*)逆にガイドにはさらにシビアになることが予測されます。 もう一つ、今回のHα別撮りはかなり苦しかった!無理矢理出してみたものの、ノイズが多すぎて天体写真としてはいかがなものかという気がしなくもありません。ベイヤーセンサーの限界、短秒露出の限界もあるのでしょうか。モノクロのCMOSカメラを使うか、5分、10分ともっとコマ当たりの露出を延ばす必要があるかもしれません。 最後に一つ。一晩撮り続けるのは意外と楽しかったことを追記しておきます。東の空にあったM31が天頂を越えて西の空に傾くまで、淡々と撮り続ける時間。時折双眼鏡で空を覗いたり。一夜の星の移り変わりをじっくり体験するのも楽しみの一つですね! 使用した小物アイテム 今回使用した小物類をご紹介します。 フィルター:Baader Hα7nm φ48mm Hαナローのレギュラーメンバー、Baaderの48mm径フィルター(右)です。光映舎製のα7S用EFマウントアダプタの中にねじ込んで使用しました。 Baaderの48mm径フィルターは枠が厚く(左)、そのままではアダプタと干渉して使用できません。仕方ないのでヤスリで削って薄くして使用しています。FL55SSのフラットナーには48mmフィルターが装着できるので、そちらを使用する場合は改造は不要でしょう。 露よけヒーター:ヒーターのよこた・出目金用USB5V FL55SSのフードは決して深くないので、ちゃんとした露対策が必須です。今回はこちらもレギュラーメンバーのヒーターのよこた製「タイプ9M出目金」を使用しました。USB 5Vなので発熱量は12v用ほどは多くないのですが、今回は一晩曇ることはありませんでした。 このヒーター、ベロクロのバンドと発熱体が別々になっていて、巻き付けるのが若干面倒なのが弱点。露よけヒーターはいろいろ使ってみているのですが、なかなか「決定版!」に巡り会うことができません。USB5Vでは熱量不足になることも多く(*)、12Vの強力なヒーターを物色中です。 (*)足りない場合は2個付け、3個付けしてしのいでいます。 バッテリー:SUAOKI S270 今回のシステムで必要な電源は、ヒーター用の5VUSBが1口、EQ5赤道儀用の12Vが1口。バッテリにはSUAOKI S270を使用しました。このバッテリはUSBも12Vも4口取れるので複数機材を同時に使うのに便利。ただし、たくさん使うと一晩は持ちません。今回は小口だったので、余裕で一晩持ちました。 バッテリの低温対策として釣り用のクーラーボックスを使用。バッテリと熱湯を詰めた魔法瓶を入れています。大して冷え込まなかったので不要だったかもしれませんが、これから氷点下になるような場合には威力を発揮することでしょう。 赤道儀コントローラ:Sky-Wacher WiFiアダプタ+SynScan Pro(アプリ) EQ5赤道儀には、最近発売された「WiFiアダプタ」を装着。6000円ほどの小さなアイテムですが、SynScanコントローラを使用する赤道儀には破壊的な便利さです。これを接続しておけば、起動時の面倒な設定(撮影地の緯度経度と時刻)が不要になります。 さらにアライメントと架台の操作が全てスマホ(タブレット)から行え、ハンドコントローラが不要になります(*)。 (*)使ってみるとわかるのですが、1行表示の液晶パネルでアライメント対象や導入対象を選ぶのは、かなり面倒。WiFiアダプタとSynScanアプリを一度使うと、ハンドコントローラには二度と戻れないほどのインパクトがあります。 SkySafari(Pro以上)を使用すれば、星図タッチで自動導入。まあ今回は一晩でM31一対象しか撮らなかったので手動導入でもいいんじゃね?という気もしますが、実は子午線反転の時や、ピント合わせの際に明るい星を導入して再び対象に戻すときなど、自動導入は圧倒的に便利です。 William Optics 透明バーティノフマスク ピント合わせにはWilliam Opticsの「透明バーティノフマスク」を使用しました。このアイテムは最近密かに人気急上昇中で、従来のバーティノフマスクよりも光条が明るく、ずっと暗い星まで(体感で1〜2等級ほど暗い星まで)使用することができます。 手持ちのものは328とFSQ106ED用に買ったものなのでサイズが合わないんですが・・・パーマセルテープで無理矢理仮止めして使用しました^^;; http://reflexions.jp/tenref/orig/2018/07/03/5670/ まとめ いかがでしたか?入門者の方には「天体撮影ってこんなことをやるんだ」ということを「なんとなく」イメージしてもらえることを狙ったのですが、ちょっとマニア過ぎたかもしれません^^;;; 中級者向けには、もっと画像処理の手順を細かく書きたかったのですが、ボリュームがどんどん増えてしまって、このくらいになりました。わからないことやこんなことを書いてほしい!というご要望があれば、ぜひコメントください。 上級者の方からは・・・叱咤激励をお待ちしております^^; 何はともあれ、「読んで楽しく、ちょっぴり役に立つ、天体写真ライフの記録」を目指していきます。今後ともよろしくお願いします!編集部発信のオリジナルコンテンツ