Canon EOS Kiss X7 のリニアリティーについて （6）
先日大島さんが、ピント少し外してドーナツ状の星像でもAIP4IWINではちゃんと星像として認識してくれますよと書いて下さいました。
下は以前に載せた２段ピントを外して撮影した画像ですが、最初はこれを調べても役に立たないのではと考えましたが、念の為にAIP4IWINで調べてみようと思い立ちました。
やってみたらちゃんとデータが採れます。アパーチャー径は更に大きくとって５としました。
ピーク値は流石に下がって７等台の星でも16000！しかし星像が広がっているのでトータルには６万を超えています。（昨日の組み合わせでは半分の３万でした。）
これをグラフにしますと。
見事に７等台まで線形モデルの直線に乗りました。しかも「高輝度側、階調優先」のオプションなしでです！もし更にこのオプションをするとフラックス値が半分くらいになってしまうので結果的にはエラーが増えるだけなのではないかと考えられます。
色々と紆余曲折があって、最終的には先輩諸兄のおっしゃるように「ピントをぼかして」が一番効果があるやり方のようです。
長いお話を読んでくださったのに、最後には「なーんだ」となってしまい申し訳ありません。
どっと疲れが。。。。
（ただ、「高輝度側、階調優先」のオプションで、ピントをきちんと合わせなければならず測光を必要としない天体写真、例えばオリオン大星雲の中心部の明るい部分が白飛びをおこさないように出来るかもしれません。自分ではやっていないのでなんとも言えませんが。）
Canon EOS Kiss X7 のリニアリティーについて （5）
前回、「ピント少し外し」、「高輝度側、階調優先しない」のオプションで撮影した画像のリニアリティを載せましたが、同じピントのママで「高輝度側、階調優先」を「する」にして撮影した画像のデータです。アパーチャーはまた3.5に取りました。
顕著なことは、星のアパーチャー内のカウントの合計V5の値が、「高輝度側、階調優先しない」のV5と比較すると半分に減っています。従ってV6の値も約0.75等暗くなっています。そして一番明るい星のピーク値が22000あまりと、かなり低くなりました。
上記のデータのグラフです。
これだと見事に一番明るい星も線形モデルの線上に乗りました！
難を言えば今度は暗い星が線から外れています。
このグラフから、「高輝度側、階調優先」のオプションを「する」にするとリニアリティが明るい星まで保持されていると思われます。その際全体のフラックス値を下げてそれを可能にしている感じです。なので暗い星で精度が悪くなるのかもしれませんが、このあたりはもっとテストをしなければはっきりしたことは言えないと思います。
なお、ピントを少し外したからには星像も少し大きくなっていると考えられるので、アパーチャーのサイズを3.5から4.5に大きくしてデータを採取しました。しかし本質的な変化があるようには見えませんでした。いくつかのデータポイントが線形モデルの線にほんのわずかですが近づいたのがあります。（３，４、5番目と最後の）
これまでのことから結論としては、Canonを使って測光観測をする場合にはピントをぼかす、「高輝度側、階調優先」を「する」に切り替える（ISOの表示の部分にその場合D+の表示が出ます。）が良さそうです。
次回は今まで述べていないいくつかの点について書きたいと思います。
Canon EOS Kiss X7 のリニアリティーについて （4）
今まで書いてきたことは金田さんとメールをやり取りして色々とご意見を伺いながらやってきました。
どうもリニアリティが21000付近で破綻しているようで、これだと観測できる星の範囲が狭まるとの危惧に、金田さんがピントをぼかして撮影したらどうかと提案してくださいました。フェースブックでも昨日大島さんが同じように助言を下さいました。
以前どこかでデジカメでの変光星観測にはピントをぼかしてやるとよいと読んだので、実はこの春に食変光星の極小観測を開始した当時一度やってみたことがありました。その時はどうもピントを外し過ぎたようで、UGEMが星像を星と認識してくれず、全観測が無駄になり、それ以来試みませんでした。
一方で、前回のブログの終わりに書いたように、なにかカメラの内部で受光部の特性をV6-V8のグラフのようにしている気がして、Canonの説明書を良く読み返してみました。
そうしたらカスタム機能というページがあり、その中に「C.Fn-3 高輝度側、階調優先」 という項目があるのです。このオプションは今まで使ったことはなく、カメラを買った時のままでいじっていないので、オプションは「しない」になったままでした。「高輝度側、階調優先」という意味が良くわかりませんが、インターネットで調べると、「白飛びしてしまうような場面で明るい部分の細かい陰影を出せる」、とあります。
こんなときどうする!? EOS流機能活用術Vol.05 ｜CANON iMAGE GATEWAY
ひょっとしたら明るい星でもリニアリティが保てるのではと、このオプションを「する」にしてテスト撮影をしてみたいと考えました。
（このカスタム機能はCanon EOSの全モデルであるようです。）
ところがその頃も天気がずーっと悪く観測できそうな夜がなかなか来ません。１２月１４日の夕方雲の動きをインターネットで見たら日没後ちょっと晴れ間が続きそうなので、ようやくテスト撮影をしました。その際、ピントをほんの少しはずす、更に少し外すというオプションと、上記の「高輝度側、階調優先」を「しない」、「する」のオプションを組み合わせて、それぞれの組み合わせで３枚ずつANDRTを撮影しました。
ピントを2段階に外したのは星像がもうドーナツ状になっていました。
ANDRT画像の中心部の拡大。ピントを2段階にぼかしたのでドーナツ状星像！
この画像では右が北、上が東。
ニュートン式反射望遠鏡やシュミカセの場合、ピントを外すと副鏡の影ためにドーナツ状の星像になり、星像のフラックスの重心が星像の円の中心に乗らずに外れてしまい、下手をするとアパーチャーの中心があちこちに飛び回り、きちんとした測光は難しい感じです。
さらに、使っているニュートンはF6で焦点が合う範囲がせまく、ほんの少し外すとすぐにドーナツになるのでその加減も微妙です。ピントをきちんと合わせる時は、明るい星を写野の中央に入れ画像を拡大して、副鏡の影響で出るスパイクがはっきり見えるようにします。その状態から指加減でほんの少しずらすのはなかなか難しく、再現性も正直なところないのが問題です。
さて、ピンボケにしたら明らかに状況が改善されました。
下記のデータとそのグラフは、ピントを少し外し、「高輝度側、階調優先」のオプションは「しない」状態での撮影です。３枚のうちの一枚のフレームでAIP4IWINを使って前回のようにデータを得ました。（前回書き忘れたのですが、星のアパーチャーサイズは3.5で、今回も3.5でやりました。）
最初の7.220等の星のピーク値は25000弱ですが、その次の星からは21000以下となり、大部分の星が安全圏内に入りました。
一番明るい星以外の星が青線にかなり綺麗に乗りました。7.220等の星はまだ青線からちょっと外れてやや暗い値となっています。
さて「高輝度側、階調優先」のオプションの効果には実は金田さんも私も半信半疑でした。
続きは次回
Canon EOS Kiss X7 のリニアリティーについて （3）
AIP4WINにフレームを一枚取り込んでSingle Star photometry tool を起動し、アパーチャーサイズを決めて画像の星をクリックしていくと次のようなデータが最終的に得られます。
V1，V2はクリックした星の座標
V3はそれぞれの星のアパーチャー内でのピーク値
V4はその付近のスカイ値（どこでもほぼ同じ）
V5は（アパーチャー内の合計値）- （スカイ）
V6は器械等級に約21.54を加えた値で、その星の光度にほぼ近い値となります
V7はエラー値
V8は私が後で付け加えたもので、それぞれの星のAPASSからのV等級
特に重要なのはV3,V5,V6,V8です。
星のナンバー付けが完全に明るい順ではなかったのでV8のAPASSの値で順序を変えて読みやすくします。
この表の最初と最後の行を見比べただけでもリニアリティがどこかで破綻しているとわかります。V6での１と１５の両星の差は3.7等あまりなのに対してV8での実際の光度差は4.5等あまりもあります。明るい星が暗めのフラックスしかないことがわかります。
これをわかりやすくするためにV6を縦軸にV8を横軸にしたグラフを作ります。
ナンバー５のVmagが8.956の星より暗い星のデータポイントは青い直線の上にきれいに乗ります。しかしそれより明るい星は明るければ明るいほど、その直線から外れて暗い測定値となります。
ナンバー５の星のデータを見ると、ピーク値が２１０００弱です。どうもこのあたりがリニアリティの境界線ということがわかり、APASSの値で９等より明るい星は気をつけなければならないということになりました。
このグラフを見て、どうも飽和するというより、なにかカメラ内の処理のソフトでこのようなことが起こっている気がしてきました。
続きは次回。
Canon EOS Kiss X7 のリニアリティについて（2）
もう一度復習しますと、今回のANDRTのライトカーブの歪みは測光ソフトや、測光の仕方が原因ではなく、キャノンの受光部がある輝度（それも比較的低い）をこえるとリニアではなくなり、そこの範囲では撮影された星像のフラックスが本来ならあるべき量より少ないということが原因です。
前回AIP4WINで測光したライトカーブを掲載しましたが、その測光の際には比較的明るい比較星 TYC 3998-246 Vmag 8.787 (APASS) を用いました。ANDRTは観測開始時には9.0等ぐらいで測光されていますので、両星ともにリニアリティが成り立つ範囲の外にあったわけですが、差光度はそれなりに（範囲外の部分のリニアリティに従って）測られて、ライトカーブがほぼ対称になったわけです。
それならば、暗い比較星を使ってAIP4WINで測光したらUGEMでの測光のようになるはずです。試してみました。
その結果のライトカーブが下図です。
前回の第一番目の画像、UGEMで測光した結果と同じようなライトカーブが出ました。実際にはこのライトカーブの方が撮影された星像のフラックスを忠実にあらわしていることになります。（細かいことですが、AIP4WINで測光すると時間軸が本来の観測時刻とは全く異なる値が出てきて困ります。ここでは面倒なのでそのままにしてあります。）
金田さんが送ってくださったデータでは、ANDRTの近くの８つの星のフラックスやピーク値、カタログの光度値などの関係を調べてくださいました。そのアイデアを頂いて、ANDRT付近の星を明るいものから暗いものまで15個選んで、AIP4WINのSingle Star photometry tool というのを使って観測開始時の頃のフレーム一枚で、15個の星のフラックス、ピーク値、器械等級などを調べました。
これがその15個の星で、約7等から12等でフラックスで約100倍の差があります。観測画像の中央部分で直径30分以内に取りました。（画像全体は2.1度X1.4度）
結果は今までの推論があっていることを示していました。
続きは次回
Canon EOS Kiss X7 のリニアリティーについて （1）
今年春から１０ｃｍのニュートン反射にCanon EOS Kiss X7をつけて食変光星の極小を観測し始めました。色々と問題が生じましたがなんとかデータとして使えそうな観測になってきました。
ところが、かなり重大な問題が起こりました。
ことの起こりは今年11月12日のANDRTの観測についてのNgaさんのコメントでした。
その観測報告のライトカーブはこのようでした。
このデータをVSOLJに報告したのですが、Ngaさんが「食外の光度が食の前と後で異なりますね」、とコメントを下さったのです。確かに食の前は食の後より少し暗く、ライトカーブ全体がなにか歪んでいます。念の為にKWSのデータをダウンロードして位相図を作ってみました。
食外の光度は、少し反射効果が見えるぐらいで、ほぼ一定。食のカーブも対称で、傾いたりしていません。
そこで、AIP4WINで画像を測光しなおしたら歪みがほぼなくなったのでそれを再報告しました。
このあたりのやり取りをUGEMの作者の金田さんがご覧になって、私にその時の観測フレームを解析したいので観測開始時と終了時のフレームをいくつか送ってほしいと連絡くださいました。お送りしてしばらくしてこの歪みの原因が分かったとのメールが来ました。
この観測中にそれぞれの星のフラックスがかなり減っているがその減り方が全部の星で一様という訳ではなく、明るい星は小さく（前後の比、約1.7）、暗い星は大きい（前後の比、約2.1）。それぞれの星のピーク値が2万を超える辺りにその境界があるようで、明るい星は観測開始頃に暗めに測光されたために歪が生じたと考えられる。
なお、AIP4WINの測光の場合は差測光で、比較星も明るい星を選んでいるために、変光星も比較星も同じ様に食の前は暗めの値になり、影響は相殺されてライトカーブの歪が生じなかった。
と詳しいデータをもとに説明をしてくださいました。ということで、ピーク値が２万あたりを超えるとリニアリティが破綻しているかもしれないという結論になりました。
UGEMの説明には、ある星の画像が飽和しているか否かの境をデジカメの場合はピーク値が約２６０００あたりに設定するとあったのですが、この分だと２万あたりにしなければならないかもしれません。そうすると観測出来る星の範囲がかなり狭められてしまうことになります。
ここで注意しておきたいのですが、UGEMの測光結果とAIP4WINの測光結果が異なるのはその測光のプロセスが全く違うからです。UGEMではそれぞれのフレームで検出された全部の星のフラックスとその星表の光度を調べて、それぞれのフレームで変光星のフラックスがどのあたりの光度に相当するかを算出していると理解しています。一方でAIP4WINの場合は純粋に変光星、比較星のアパーチャー内のフラックス値からスカイを引いて差光度を算出しているだけです。
この続きは次回。
木星と土星（と木の枝）
もうすぐ最接近と騒がれている木星と土星の（見かけ上の）接近。これは日食や星食と違ってまあ世界中で見られるわけですが、両星ともに南の方にあるのでスイスだと高度が低いです。日没後の見られる時間も極めて短い。とハンディキャップが色々とあって撮影が大変でした。天気も悪く雲と雲の間、枝と枝との間をぬって一枚撮れました。
一昨日、１０ｃｍ+Canonで撮影。
これからの天気予報も絶望的で昨日がおそらく見納めだったことになりそうです。昨日の撮影はピントがボケボケで記念撮影のみ。
