FC2ブログ

記事一覧

星ナビ9月号入選

昨日は天文雑誌の発売日でした。
夜に、GENTAさん家の近くの谷島屋に行ってみたのですが、残念ながら、天文ガイドは置いてありませんでした (;゚Д゚)
星ナビは3,4冊はありましたが・・・。天文ガイド、売り切れたんじゃなくて入荷しなくなったのだとしたらヤだなぁ・・・

星ナビ 入選作 子持ち銀河 M51  オライオン30cm反射望遠鏡 ALICE-Ⅱ CMOSカメラ

星ナビには、季節ハズレになってしまいますが、ALICE-Ⅱ CMOSビデオカメラによる子持ち銀河を応募してみました。
CMOSカメラは、読み出しノイズがCCDに較べて、低いカメラが多いです。
S/Nは、Signal Noise Rate・・の略ですが、ノイズが少なければ、当然、S/Nが高くなる=感度が高くなるという事になります。理屈の上では。
例えば、ST8300Mを-25℃冷却した時のバイアス画像を見てみたら、Stdは、23.2程度でした。焼津の御大、ロンキーさんのASI 178MM-Coolでは、標準偏差は9.0でしたから、単純にノイズのばらつきだけから判断しても、約2.58倍 ASI178MM-Coolの方が感度が高い!ことになります。
実際には、画素ピッチ、センサの量子効率、飽和電荷容量によるADUが絡んできますから、もっと複雑ですが・・・ノイズだけに着目した場合の感度差は案外大きいんだなー・・と理解して頂ければ嬉しいです。

ところで、この感度差2.58倍って、どういう事だと思いますか?
当然、露出時間が、1/2.58倍で済む!ということになります。
が、これは1枚あたりの露出時間のお話です。
天体写真の様な、微弱光の場合、やはり光をなるべく多く蓄積していかないと美しい天体写真にはなり難いということもあり、総露出時間はやはりある程度以上の露光時間をかける必要があると感じています。

CMOSカメラは現在のところ、露光時間を伸ばすと暗電流ノイズが劇的に増えていくこともあり(冷却CMOSはこの点で大きなアドバンテージがあります)、またスイッチングによる固定パターンノイズやランダムノイズ、それとCMOSの性質上、ダークフレームは完全にマッチすることは難しい、などなど、種々の問題がありますから、ここでの読み出しノイズの少ないというメリットを最大限に活かすには、1枚あたりの露出時間を落として、取得枚数を増やす(総露出時間は冷却CCDと同じにする)、という方法がBestなワケです。
単純に、ST8300Mで1枚あたり5分で撮像していたのなら、読み出しノイズが低い分、5分/2.58=1.937分・・・つまり、約2分で取得して枚数を稼ぐ方がBestかと思います。
最近のCMOSイメージセンサは、QEも非常に高くなっていますから、ASI178MM-Coolなら、1枚あたりの露光時間は1分に落としても、コンポジットすると、ST8300Mと同等以上の淡い星雲を写せるのではないかなー・・・と推察します。

さらに言えば、冷却CCDカメラを使っている人でも、自分も含めて、検出限界まで考えて露光時間を決めている人はほとんどいないのではないでしょうか?
僕の場合も、SXVR-H694冷却CCDカメラでは、ついつい感性的に1枚あたり5分として撮影してしまっていますが、1,2分の露光でも、過剰な露出時間となっている可能性があります。
初期のST6冷却CCDカメラの広告で、1分露出(1秒だったっけ・・?)で、18等!!というのがあったと記憶していますが、そういう考え方。綺麗な映像が得られる露出時間ではなく、写したい天体の淡い部分が写せる露出時間が大事になります。

さて、前置きが長くなってしまいましたが、ボクのALICE-Ⅱのベースになっているボードカメラは、もともとは監視用などのカメラと思われますので、露光時間が最長でも10秒までしか伸ばせません。
しかし、1枚あたり、10秒でも、冷却CCDカメラで撮影するのと同じくらいに総露出時間を伸ばすことで(実際にはカメラのノイズが少ないので、総露光時間も、もう少し短くても良さそうな感触)、冷却CCDカメラと同等の映像を得ることができた、という事です。

まとめると、
・CMOSカメラは読み出しノイズが低いので、1枚あたりの露光時間は短くても良い
 (IMX174はちと高めですが・・それでもCCDの半分以下かと)

・冷却CCDカメラでは、たいてい過剰露出で撮影していると思われる。
(まぁ・・あんまり短くしても、パターンノイズとか出てきたり別の問題が発生するかも・・あと、デジタル一眼レフカメラの場合は映像エンジンの恩恵を受ける為に適正露出を心がけないとダメですよ)

・結果として、1枚あたり10秒という短い露光時間でも、M51周囲の淡い部分まで描出することが出来た。

・CMOSは、長秒露光がニガテで、さらに固定パターンノイズ対策なども考えると、露出は可能な限り短く、枚数を稼ぐ方が良い

と、いったところです。
でも、ASI1600MM-Coolあたりは、ネットでの画像を見る限りだと、露出時間伸ばしてもかなり良さそうですねー。もともとがデジタル一眼カメラ用のセンサーだからでしょうか。
固定パターンは無さそうなので、ランダムノイズが少なければ、冷却CCD的な使い方でOkかもしれません(それでも、1枚あたり2,3分で多数枚路線が正解じゃないかなー・・という気はしますが・・・どうかなあ・・・)




星ナビ 不採用作  M8M20 フジ X-E1 デジタルカメラ GENESIS SDF屈折望遠鏡

こちらは天竜の森で撮影したときの写真です。改造デジタル一眼レフカメラでなくても、赤い星雲が良く写りますー・・と、アピールしてみましたが・・・
ボクの場合、なかなかこういう写真は採用して貰えないです・・
撮影の丁寧さ(ピント・ガイド・周辺像)に欠けている面があるからかなァ・・・。
それにしても、暗い空の下で撮影できたのと、未改造のデジタルカメラのおかげでしょうか。色合いが綺麗に出たと思います。

関連記事
スポンサーサイト



コメント

No title

おはようございます!
まーちゃるです。

星ナビ入選おめでとうございます(^-^)
驚くほど詳細なディテールの子持ちに度肝を抜かれました!

今回の記事に書かれている内容は僕にはとてもレベルが高くて全てを理解できませんが、CMOSで10秒露光だとほとんど何も写っていない画像になるじゃないですか?
それでも総露光時間が例えば2時間とかになるとちゃんと処理した時に淡い部分も含めて出てくるってことなんでしょうか?

だとしたらとても面白いですね!
自分でも試してみたいと思いました(^-^)

No title

> まーちゃるさん,こんばんわ。
シーイングも安定してきてくれたこともあって、良い映像を得ることが出来ました。
CMOSで、10秒・・元データは捨ててしまっていたのですが(必要なコンポジット後のデータまで・・(;´д`)トホホ…)、2秒露光のデータは、未だ残ってましたので、後日、どんなものかお見せしたいと思います。

CMOSカメラはヘタしたらCCDの10倍ノイズが少ないので(ZWO社が言うように1e-だとしたら、もっとですが・・・流石に個人的にはちょっと眉唾 ^^;)、1枚あたりの露光時間は短くても、OKになります。
で、総露出時間で、必要な光子(Photon)数を稼げば、Okです。
総露出は1時間ないし2時間が一つの目安かなーと思います。

No title

こんにちは(^^♪

星ナビ入選おめでとうございます(*´∀`)o∠☆゚+。*゚PAN!!★゚+。*゚
今回も素敵な写真ですね~ がとてもキレイ

残念ながら不採用になってしまった作品もとてもキレイです
赤い星雲(ピンクに見えますが)美しいです

No title

> *:☆.。.C .。.☆:*さん、こんばんわ。
いつもコメントありがとうございますm(_ _)m
超マニアックなブログ&写真ですが、これからも見て頂けると嬉しいなぁ~(^^ゞ

はい、不採用作品の方が綺麗ですよねー。
赤い星雲、言い回しが微妙なんですが、やっぱり実際にはマゼンタやピンク色の事が多いのですが、科学的には赤・・それも血の赤に近い色合いの星雲が、青い星雲とのコラボ(重なり)で、緋色になっています。でも、赤が写らないと、今度は青になったり緑色になったりします・・。うーん、なんとも難しいですね(単純に説明下手・・・)
で、こういうピンク色の星雲は、望遠鏡や双眼鏡を使うと目でも見ることができたりします。

コメントの投稿

非公開コメント

プロフィール

UTO

Author:UTO
子供の頃、図鑑で見たパロマー天文台の天体写真に憧れて、天体写真を初めて幾星霜・・
デジタルカメラの進歩によって、当時のパロマ天文台の写真を超える天体写真がアマチュアでも撮れる時代になりました。

月別アーカイブ