星と写真とえとせとら

 もう2ヶ月近く撮影してなかったんですね。ようやく梅雨も明け、連休中少し晴れてくれました。ガッツリ撮影の前に無事に機材が動くかを確認するため、北の撮影場に行ってきました。極軸調整ソフトもデバッグしないと使えない状態でしたし…

まずは、極軸ソフトのデバッグです。パソコンも現場に持っていきデバッグモードで確認すると星の領域判別のあたりで落ちまくっていました。ネットで調べただけのコードだったので原因がよくわからず、困ったときのtry-catchでとりあえず落ちなくする技で回避。

3点は無事にマーキングできました。

さて、撤収前に改めて極軸ソフトを確認すると何故か北極星の回転半径と指標の円が合わないことが判明。またの機会でデバッグしないとですね。

さらに、カメラの冷却システムも第2段階でほったらかしなんで、第3段階に進めないと行けないのですが良い構造が思いつかず難航しています。まあ、色々調整が必要ということで。

 前の投稿から結構たってしまいましたね。色々やる気が出ない日々が続き、加えて梅雨なんで余計に加速しております。

GWは１日だけ良い天気でしたので撮影したのですが、未明から曇ってしまい成功したのはこれだけでした。

M20

撮影地：大阪 泉南市

望遠鏡：RedCat51(250mm)

カメラ：ASI294MC

フィルター：LPR-N

制御：Ekos + INDI

ガイドスコープ：マイクロガイドスコープ50(190mm)

ガイドカメラ：ASI178MM

ガイドソフト：PHD2

赤道儀：Celestron ADVANCED-VX

ゲイン：360

露出時間：60sec

枚数：Light x 60

コンポジット：自作ソフト

仕上げ：Photo Shop CS6

ちなみに極軸合わせソフトですが、北極星の現在位置を表示する4ステップ目に入る瞬間にソフトが落ちるというバグのおかげで、まだ完成に至らずです。原因追求の時間がもったいないので目合わせで終わらせました。これもなんとかしないと、不便なままなんですよね。。。

どちらにしても、晴れるのを待つしかないですね。

 さて、前回に続きソフトの作り込みを進めます。先日撮った北極星の画像をとりあえず表示してデバッグできるように仕込みました。ステップを進めると１２０度づつ回転して表示するようにしています。

何回か試していると、ハフによる円の検出はちょっと誤検知が多いので、輪郭検出を行いそのいくつかのエリアで面積の大きいものを北極星と認識する方法に変えました。北極星が一番面積大きいという前提ですが、まあなんとかなるでしょう。テスト画像では安定してました。

カメラを１２０度づつ回転させることで、３つの点を取得。その３点から中心を求め、それを極軸とします。

残りは現在時刻から、北極星の位置を割り出しマーカーを出すところです。最初はJ2000.0の位置をもとに歳差などを補正して計算しようとしたのですが、何かとめんどくさそうなので、２０３０年までの１０年分の北極星の位置をその年ごとに基準にすることにしました。KStartsで位置情報を調べメモしていきました。

時角の計算はまた次の休みにでも。で、晴れたらテストしなきゃ。

 前回、極軸カメラを壊してしまったので、次晴れるまでになんとか代替えを用意しないといけません。とりあえず、新しいカメラを買う余裕はないので、ガイドカメラを極軸合わせのときだけ極軸カメラに転用することにしました。

壊れた極軸カメラと同じ焦点距離ということで25mmのCマウントレンズを購入。ポーラーマスター用のアダプタをガイドカメラに付け替えます。

なんかちょっといかつくなりましたが、とりあえず映るようになりました。早速、ちょこっと晴れた日に北極星を撮ってみました。

雲がありましたが、まあなんとかサンプルとしては上場。念の為位置関係を調べて大丈夫なことを確認。これを印刷して、星空の代わりにします。

今回作り込んだのは、星の位置を認識してマーカーを出すところまです。OpenCVのHoughCircle関数を使って円を検出、その中心座標に十字を描きます。ゲインをうまく調節すれば北極星以外は映らないので、まあ誤検出はないだろうという適当仕様です。

さて、実装が完了して実験です。

見づらいですが、北極星の位置に緑のマーカーが！うまくいきました。UIはだいたい仕込んだので、3箇所の位置の保持と3点を通る円の中心の計算、北極星のあるべき位置の表示を作り込めば完成です。

なんとか、次晴れるまでに作り上げないとね。がんばろー（自分）

 久しぶりに休日晴れました。なかなか晴れないので、水平台まで改造する始末です。

で、何をしたかというと…

三脚を乗せる台を傾けるボルトに十字が切ってありますが、いまひとつドライバの引っ掛かりが悪いです。六角ボルトの頭なら回しやすいなと思ったのですが、今度はそのボルト同士をどうやってくっつけようかと頭を悩ましていました。何かいい方法がないかと調べると、金属用の接着剤があるとのことで早速材料を調達してきました。

電ドラでこんな感じに回せます。

 さて、続きです。前回下準備まで終わったので、ここからはペルチェ素子とヒートシンクの取り付けです。

固定用のアルミ板とシートがひっつかないようにコルクで少し隙間を作ります。

目論見としては、これで窓は曇らないはず。多分…

早速、確認です。制御基板をつけてとりあえず初期のカメラ温度が２０℃くらいだったので設定を１０℃にしました。１０分近く待ったでしょうか、なんとか１２℃くらいまで下がりました。うーんちょっと効率が悪いなあ…

実際使うとなると初期温度から-５～６℃あたりが良さそうです。ただ、冷やす効率は一つ前の構成より悪いですね。これはやはり次のステップのほうがいいのかなあ。悩みどころです。それよりも、早く撮影したい…

 年が明けて結構日がたってしまいました。平日はよく晴れていましたが、寒いのと仕事があるので、撮影には行けず正月休みもボーッと過ごす日々でした。

さすがにいかんと思い、カメラのメンテを思い立ち、新たに手を加えようとしています。

実は、数ヶ月前にこんな追加工をしていました。

Panasonicのグラファイトシートと呼ばれる平面方向の熱伝達率が1500W／mK近くあるシートを利用し、カメラの背面の冷気を撮像素子までヒートパイプ代わりに加工しました。効果は0℃近くまで下げられたので問題なくあったのですが、上ケースの窓が見事に曇り撮影では使用できない状態でした。まあ、やむを得ずダーク撮影のみこの冷却機能を使っていました。

やはりここは、冷気を直接撮像素子に持っていかないと撮影に使えないなあということで、さらなる改造を試みました（というかその途中です）最終手段として、アルミを削り出して新たに撮像素子を直接冷却できるケースを作ることも考えたのですが、その1歩手前のグラファイトシートでペルチェ素子から撮像素子に冷気を送り込むのを先にやろうと考えました。

もうこの時点で、そもそもクールタイプのカメラを買えばよかったのにというくらい追加投資してるのですが、後戻りはできないということで、男らしく？突き進みます。

熱の移動にはグラファイトシートを同じく使うのですが、そのままだと外気にさらされるのでそれを覆うためにPanasonicのNASBISという熱伝達率が0.02W／mKの熱を遮断するシートを使います。どちらもDigikeyで買えます。

まず事前準備として、下側の基板の右端を少し削ります。

撮像素子とペルチェ素子はこんな感じに付く予定です。

温度検知用サーミスタも通して組み立てていきます。

若干貼ズレをしつつ、組み込みます。

とりあえず、組み込み完了です。この面積の大きい方にペルチェ素子が付きます。

次はそのペルチェ素子とヒートシンクを取り付けるアルミ板を加工します。

まず穴を開けます。ちなみに、図面はJW-CADの2DCADを使用しています。

で、今回初チャレンジなんですが、木材を加工するルーターにアルミを削るためのビットを付けてペルチェ素子を入れる穴をくり抜きます。

なんとかくり抜けました。実は、アルミがビットに焼き付いて何回も掃除しとても時間がかかったのは内緒です。

で、ペルチェ素子のリード線を出す溝をつけて完成です。

取り付けイメージです。

ペルチェ素子はこんな感じに乗っかります。

ヒートシンクを取り付けてみます。

こんな感じに取り付く予定です。このあたりで力尽きたんで、続きはまた今度です。これで、外装には冷気が伝わらないので窓が曇らないと踏んでいるのですがどうなることやら…

これでだめなら、第２ステップだなあ。