星と写真とえとせとら

 COMSカメラの冷却ケースを見直しました。もともと３パーツで考えていたのですが、コストがかかるのとそもそも３つもいらないよねと気付き、２パーツにしました。

カメラの全体像はこんな感じで、USB部分は横側に取り付けます。ペルチェの制御部はその対面に取り付ける予定です。

押さえのプレートと横板は精度がいらないので自分で用意するのですが、下ケースは精度が必要です。最初はmisumiに頼もうかと考えていましたがやはりいいお値段だったので、個人向けの加工屋さんにお願いすることにしました。

３万円ほどで加工していただけるので、早速発注しました。１２月頃には出来上がる予定です。

次は、ペルチェの制御回路を準備せねば…

 10月ですね。まだ昼間は暑く、微妙な季節です。今晩は晴れたので、極軸合わせソフトの動作確認です。無事に北極星が見えればいいのですが…

なんとか、中央に北極星が写りました。手動の露出とゲイン調整も無事に機能しています。ならばと、極軸合わせモードにしてみると、おや…

正しく北極星を認識していないようです。うーん、まだ調整が必要なようです。一応、間違いなく北極星であることを"https://nova.astrometry.net/"で確認してみます。（なぜかURLの埋め込みコードがうまくできず）

うん、見てる場所は大丈夫ですね。あとはソフト修正か～。

 ９月になったというのに暑いですね。さて５月以来、天体撮影ごぶさたしているわけですが、撮影対象が風景やモデルに向いてしまい、夏休みもモデル撮影会に参加、その後休みのたびに京都や神戸などの風景撮影に勤しんでおりました。

肝心の天体撮影はと言うと、極軸合わせカメラをZWOカメラからノーマルのUSBカメラに変更したため、ソフトもカメラアクセス部分を作り変えないといけないのですが、なんかうまくいかず最近までおいたままにしていました。

USBカメラを動作させるにはV4L2という仕組みを使うわけですが、"/dev/video0"といったデバイスをioctlシステムコールを使ってなんやかんやしないとだめのようです。デバイスを直接コントロールするのはちょっと面倒と感じて、OpenCVの"cv::VideoCapture"を使ってみました。

上記のサイトを参考にコーディングをすると、意外と簡単に動画が出てきました。しかし、"cap.set(cv::CAP_PROP_AUTO_EXPOSURE,1);"といった、パラメータ設定をストリーミング中に行ってもなぜか反映されず… いろいろググってみたもののよくわからない日々が続き、半ばあきらめておりました。

こうなるとioctlシステムコールを使うしかないなあと覚悟を決めて、再度ググって次のサイトを参考にしました。

エラー処理は一旦無視して、ほぼコピペをしてよっしゃ～と思った矢先画面が出ない… MJPEG方式で画像データが入力されるので、それをRGBに変換するため"cv::imdecode"を使ってみるも、ビルドエラーの連発。書いてある通りしているのに～と思っていたのですが、思い込みでした。

std::vector<uchar> buf_x((char*)buffer, (char*)buffer + main_buf.length);

C++のvectorを画像のデータポインタでコンストラクタ指定するのですが、２つ目の引数はデータ数とばかり思い込んでmain_buf.lengthのみを指定していたのがエラーのもとでした。上記のように正しいコードになるまで数時間を要しました。思い込みはだめですね…

エラーを修正し、露出パラメータなどの設定コードを追加し完成。無事に絵が出ました。

次は、晴れた夜の日にデバッグだあ。

 もう7月ですね。

CMOSカメラの冷却化は、軍資金不足で保留中です。肝心の軍資金は通常のカメラレンズに投資されました。ちょっと撮影対象が空から地上に移ってしまいました。多分、夏休みまでには戻るかなと。

なので、今回は6月に撮影したほたるです。1年に1回の撮影なんで設定を忘れて現場で四苦八苦しています。来年も無事に思い出せるようにメモ代わりです。

場所：京都府綾部市

カメラ：α７ii

レンズ：ミノルタ 200mm F2.8

シャッタースピード：20秒

絞り：F2.8

ISO：1600

画像処理：kikuchiMagic 比較明合成 10枚

たまたま、近くによる用事があったので寄ってみたら、まさに乱舞でした。次は星を取りたいですね。

 長いGWなんですが、5/3の夜だけ晴れました。せっかく晴れたので撮影しにいかない理由はありません。極軸カメラが完成していないとしてもです。

当然ですが、極軸合わせは苦労しました。最初はINDI経由PHD2がいけるかと思い試しましたが、思ったようにいかず。結局極軸望遠鏡用の取付穴から、北極星が見えるのを確認して設定しました。あとはオートガイド便りです。

今回のターゲットはM101と網状星雲です。

M101

撮影地：大阪 能勢町

望遠鏡：MAK127(1500mm)

カメラ：ASI294MC

フィルター：なし

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：180sec

枚数：Light x 40

コンポジット：ASI Deep Stack

仕上げ：Photo Shop CS6

アンプグローをトリミングでなくしています。このゲインだと2分くらいでも良かったかもしれません。

網状星雲

撮影地：大阪 能勢町

望遠鏡：RedCat51(250mm)

カメラ：ASI294MC

フィルター：なし

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：240

露出時間：120sec

枚数：Light x 92

コンポジット：ASI Deep Stack

仕上げ：Photo Shop CS6

思っているよりも、写ってないですね。下の方しか色が出ていない。しかも、下半分のピントがあっていないし、グダグダです。カメラの接続に問題があったみたいです。これだったらMAK127でそのまま取ったほうが良かったですね。というわけで次回に期待です。

おまけで、到着時の三日月と明け方の金星・木星・火星が見れたのでまあ良し！

A7Ⅱ 50mm F2.8 1 秒 ISO 400

 もう桜舞う季節になりました。２週連続で昼間に桜撮影にでかけ、桜を堪能しました。夜の星星はしばらくおあずけですね。

とりあえず、極軸カメラを完成させねばということで、まずはV4L2のお勉強からスタートです。最初はVMware Workstation 16 Playerを使って仮想環境でテストソフトを動かしていたのですが、全くうまくいかず。もしや、USBを仮想環境にうまくスルーされていないのではと思い、ノートPCにUbuntuをインストール。事前に設定が必要なことがいくつかあり、若干面倒な感じになりました。

• 高速スタートアップ無効化
• BitLockerドライブ暗号化の無効化
• secure bootの無効化

 これまで、ガイドカメラASI178MMを極軸カメラと兼用で使っていたのですが、やはり付け替えるのは不便だなあと感じていたので、USBカメラを新しく調達してそれを極軸カメラ専用で使用するように目論んでます。

とりあえずamazonで「ELP-USBFHD01M-SFV 5-50mm-JP」というCSマウントレンズ付きのUSBカメラを購入し、コードを外してマイクロUSB端子をつけるところからはじめました。

まずはケースにコネクタとネジ用の穴を開けます。思ったより厚みがあり加工に時間がかかりました。油性マジックで塗りつぶしているのはご愛嬌。

マイクロUSB端子付き基板とコネクタをはんだで取り付けて、この状態で接続確認。とりあえず無事に絵が出たので、先程のケースに取り付けます。

ネジ頭が大きいですが、頭が薄いタイプのネジで止めていきます。

次はこのプレートとカメラをM2ネジ４つで取り付けます。

穴位置は大丈夫だったみたいです。無事に取り付けができました。

横から見たらこんな感じです。これにポーラマスター用の金具を取りつけます。ちなみにカメラ側のプレートにはM4ネジを切っています。（M3ねじ切ろうとしてタップが折れたのは内緒です）

こちらも固定用の穴を開けています。

M4ネジでしっかり締め付けます。

完成です。赤道儀につけるとこんな感じ。

 前回の撮影から半年くらい立ちました。この3連休の中日は久しぶりによく晴れました。しかし、久しぶりの撮影はいろいろトラブルがつきものです。

1つ目は極軸合わせ。自作ソフトで3点を出して極軸を計算させると…アプリが落ちました。何回やっても同じなんで目測である程度合わせたりと数十分ほど格闘、これは埒が明かんと思いアプリを開発ツールのデバッグモードで動かすことを思い出しやってみると、落ちることなく無事に極軸合わせが終了。なんじゃそらという気持ちがあるものの、とりあえずできたので次へ。

2つ目は2スターアライメント。ファインダーに目的の星をセンターに入れると…メインカメラに星が出ず。これを暗くなった今からそのへんの明かりで再調整なんて、できるかーと心の叫びを出したときにふと月が目に入りました。撮影には邪魔な月ですがこれ幸いと月でファインダーを調整し、事なきを得ました。

3つ目はKStarsでプレートソルビングののち望遠鏡の位置を同期をさせようとしたのですが、いつもはすぐできる同期が全くできず。結局、撤収間際に赤道儀の2スターアライメント後の追加でアライメントするかの問あわせをそのままにして完了させていなかったことが原因と判明。それを完了させるとすんなり同期ができました。

これらのトラブルで3時間ほど無駄な時間を費やしました。特に最初の2時間はよく晴れていたのでもったいない。

気を取り直して、馬頭星雲を撮影。こちらも後で画像処理を行うとアルニタクの光がなにかにケラレてひどいことになっていました。

馬頭星雲

撮影地：大阪 泉南市

望遠鏡：MAK127(1500mm)

カメラ：ASI294MC

フィルター：UV-IR Cut

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：390

露出時間：60sec

枚数：Light x 180

コンポジット：自作ソフト

仕上げ：Photo Shop CS6

これは、UV-IR Cutが悪さしているんですかね。2年前の同じ写真撮比べると、ダメダメでした。ダークも引いていないし。準備手順をしっかりしないとだめですな。

 １月は何もせずに終わりました。２月は３連休もあるので晴れたら取りに行きたいですね。気が向けばですが。

とりあえずは検討中の構造を仮決定してみようとこねくりまわしました。

一応、フレキも長さを見たいので適当にモデリング。一番加工が多そうなイメージ基板を支えるボックスですが、試しに見積もりをとってみることに。

が、ここで問題が…。Design Spark MechanicalはSTEP形式でのエクスポートに対応していないことに気が付きました。これはいかんということで、他にフリーの3D CADを探し、見つけたのはFreeCAD。もちろんエクスポートできないので、イチからモデリングし直しです。さらに悪いことには、DSMがノンヒストリの3DCADに対してFreeCADはヒストリタイプということで、操作性が全く異なり使い勝手が悪い。かろうじて半日こねくり回してモデリングし直しました。

なんとか形になり、MISUMIのmeviyに見積もりを出してみました。結果は…

29,000円！…。まあ、想定はしていましたが高い。しかも、他にプレートは3枚もあるのでどう考えてもあと２～３万円は追加で要りそう。これなら最初から冷却タイプ買えるやん！って感じです。

これは、違う構造を考えないとだめですね。さてどうしたものか…

 この３連休に晴れた日がありましたが、新しいノートパソコンのセットアップに勤しむことにしたので、出撃は無しです。

で、その間にやりかけてた冷却カメラの外装と構造（第１段）を一旦完成させました。

で、断面はこういう感じで、冷却側は銅板にペルチェ素子２段。一応外装にペルチェ素子の熱の影響を受けて、元の上ケースのガラスが曇りにくいようにするつもりです。まあ、熱的に結合していないので、冬は効果がないかもしれません。さらに、元の上ケースは挟み込む形で固定。

このままだと彫り込む部品が２つあるので、結構な費用になりそうですね。精度を落として、平板で構成するのも手なんですが、もう少し検討が必要ですね。

撮影熱が再燃するまでもう少し時間がかかりそうなんで、じっくり考えたいと思います。

 明けましておめでとうございます。

昨年の4月から仕事環境が変わり、仕事になれるのにいっぱいいっぱいで、趣味に気持ちが傾かないまま年を越してしまいました。まあ、天気も優れない日が多かったのもあったので、余計にそう思ったのかもしれません。

少しでも復活の兆しを見せねばということで、カメラの冷却第3段をそろそろ始動させようかと少しアイデアを練り始めました。

以前から試行錯誤はしていたのですが、とりあえず3Dモデリングをしてみました。撮像素子が載っかっている基板には穴が空いており、そこにまず2mmの銅板を入れ、その下にペルチェ素子2つ重ねる構造です。ペルチェ素子は20mm角で小さいのですが撮像素子だけ冷やすのであればなんとかなるのではと「エイヤー」の精神で適当に決めました。ペルチェはもちろんヒートシンクで放熱します。狙いは発熱側とケースをほぼ同面にして保護ガラスの曇りを少しでも抑えられたらラッキーという感じです。

放熱側面から見た図ですが、ここにヒートシンクをおいて固定、横にはI/F基板を置くことになります。ペルチェの制御基板もどこかに置かないといけませんが、まだそこまで手が入れられてません。もともとのカメラのケースもうまく使わないとだめですが、どうやって固定するか？もまだこれからですね。

しかし、この外装のアルミ削り出しだけでそこそこの費用が掛かりそうですね。普通に冷却バージョンを購入しておけばよかったと後悔しつつ、なんとか進めていこうかと思います。

 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。